חילוף החומרים בתאים הוא הבסיס לכל התהליכים החיוניים והביוכימיים בגוף המתרחשים בתוך ומחוץ לתא. כל מה שהגוף לוקח חייב להיות מעובד והופך, בסופו של דבר מתפרק, כדי לשמש לאנרגיה ולחידוש ובניית מרכיבי הגוף השונים כגון קירות תאים, סיבי עצב או שריר, ו עצמות. הגוף משיג אנרגיה ואבני בניין באמצעות צריכת מזון.
מה זה מטבוליזם של תאים?
חילוף החומרים בתאים הוא הבסיס לכל התהליכים החיוניים והביוכימיים בגוף המתרחשים בתוך ומחוץ לתא. התא הוא אבן הבניין הקטנה ביותר בחיים. אורגניזמים שונים מתרחשים בטבע, כולל אורגניזמים חד תאיים, המורכבים מתא אחד בלבד, ואורגניזמים רב תאיים, בעלי תאים שונים. לבני אדם יש יותר ממאתיים סוגי תאים שונים. המחקר של תאים אלה, כולל מבנהם והתנהגותם, נקרא ציטולוגיה. בכל תא, צמח, בעל חיים או אדם, מתרחשים תהליכים ביוכימיים שונים. דרושים חומרים להפקת אנרגיה או להבטחת פירוק או פירוק חלק. לכן התא באורגניזם משמש בעיקר לייצור אנרגיה. כל חילוף החומרים מתרחש שם. רק על בסיס חילוף החומרים בתאים האיברים יכולים לעבוד, עצמות לגדול, והגוף כולו שומר על עצמו בחיים. נשימה, אוסמוזה והעיכול כולו מבוססים גם על חילוף חומרים בתאים.
פונקציה ומשימה
בגוף האדם, התא זקוק בעיקר חמצן, מינרלים וחומרים מזינים לחילוף חומרים, ואז מפריש שוב מוצרי השפלה, פלוס מַיִם ו פַּחמָן דוּ תַחמוֹצֶת. מטבוליזם בתאים מתייחס אפוא לכל התהליך הכרוך בהצטברות והתפרקות התא, בתגובה ובשינוי חומרים, כמו גם בחילופי דברים בין הסביבה לתא ובין התהליכים הנדרשים ליצירת אנרגיה. הגוף משתמש בכל ויטמינים, חומרים מזינים, יסודות קורט, חלבונים, שומנים ו מינרלים מסופק לה כדי לייצר אנרגיה וגם לאחסן אותה כשמורות שהיא תוכל לנצל בהמשך. הכרחיים לכל מטבוליזם סלולרי הם אנזימים ו הורמונים, שכן התהליך כולו נשלט על ידי המערכת האנדוקרינית והעצבים. תהליכי חילוף החומרים אינם מתרחשים באופן ספונטני, אלא מואצים. זה נעשה על ידי אנזימים. אלה מזרזים את ההשפעות הכימיות בגוף ולכן הם מצתים פיגורטיביים שבלעדיהם לא יכול להתרחש מטבוליזם. הם חלבונים מולקולות, ואיברים שונים גם מייצרים ומשתמשים שונים אנזימים שיש להם השפעה ספציפית על האורגניזם, כולל עזרה בבניית חלבון ב עור ו עצמות, עיכול, או דטוקסיפיקציה של הגוף. הורמונים דרושים לוויסות פעילות האנזימים. מאז גורמים סביבתיים גם ממלאים תפקיד ומשפיעים על חילוף החומרים, כולל הטמפרטורה, למשל, האיבר החשוב ביותר למטבוליזם הוא כבד. ה דם תפוצה משמש להפצת חומרים מזינים לתאים. כדי לשמור על תפקודי הגוף, הגוף זקוק לאנרגיה באמצעות צריכת מזון. תכולת האנרגיה נמדדת ב קלוריות, אנרגיה מתקבלת על ידי חמצון של מזון. בנוסף, לעתים קרובות אנו מדברים על חילוף חומרים אנבוליים וקטבוליים. שניהם שלבים ותגובות במהלך התהליך המטבולי. אנבוליזם מתייחס לבניית חומרים מאבני בניין פשוטות, ואילו קטבוליזם מתייחס לבניית מוצרים מטבוליים והפיכתם מחומרים מורכבים לחומרים פשוטים על מנת להשיג ולספק אנרגיה. אבות המזון המאוחסנים באזורים שונים מפורקים לרכיביהם, מושפלים ונצרכים. כך הגוף משיג את האנרגיה שלו. כל חילוף החומרים התאיים מחולק לארבעה תהליכים שונים, על שם החומרים המעובדים. מטבוליזם של פחמימות מבטיח זאת פחמימות מהאוכל מומר ומתפרק לסוכרים, כגון גלוקוז, במהלך העיכול. אלה נכנסים לתאים דרך זרם הדם, שם מתרחש תהליך חילוף החומרים בתאים. סוכרים פשוטים משמשים לייצור אנרגיה, הופכים לעמילן חדש מולקולות בשרירים ו כבד, ומאוחסנים שם. בנוסף יש מטבוליזם של חומצות אמינו וחלבונים. על מנת לבנות תאי שריר, הורמונים או אנזימים, זה דורש חומצות אמינו, המיוצרים במהלך עיכול החלבון ומועברים לתאים בהתאמה דרך זרם הדם. השומן, בתורו, משמש לייצור אנרגיה לתאים ומהווה מאגר אנרגיה. באופן זה, נוצרים הורמונים וחומרים מסנג'רים, אותם שומר הגוף ל"תקופות גרועות יותר ". חילוף חומרים בשומן אחראי לכך. לא פחות חשוב הוא חילוף החומרים המינרליים. הוא משמש לבניית עצמות ולעבודת שרירים, לגופה זקוק מינרלים כמו סידן ו זרחן. לחילוף החומרים בתאים תפקיד חשוב במשקל הגוף. על מנת לשמור על תפקודי הגוף ריצה בצורה חלקה, אנשים צורכים כמויות שונות של אנרגיה. כאן אנו מדברים על קצב חילוף חומרים בסיסי, המייצג את צריכת האנרגיה במנוחה. זה נקבע גנטית ומשתנה מאדם לאדם. זה גם לא יכול להיות מוגבר, לבד את מטבוליזם אנרגיה וניתן להגדיל את הצריכה על ידי פעילות גופנית, למשל.
מחלות ותלונות
אם מטבוליזם בתאים מופרע, יתרחשו מחלות מטבוליות בתאים. בין היתר זה יכול להתרחש בגלל מחסור באנזימים ו עוֹפֶרֶת ל לחץ דם גבוה ו השמנה. ללא אנזימים, הגוף אינו יכול להמיר מינרלים ו ויטמינים, לדוגמה. באופן כללי, הפרעה מטבולית מתרחשת כאשר הגוף אינו יכול להשתמש כראוי בחומרים מזינים, כלומר החומר אינו מגיע למקום בו הוא נחוץ. מחלות שונות מתפתחות מכך, כולל סוכרת, למשל.
