Biokemialliset vuorovaikutukset kehossa

biokemialliset vuorovaikutukset Periaatteessa kehossa tapahtuu kertymis- ja hajoamisprosesseja, jotka liittyvät energian ottoon ja energian vapautumiseen. Biokemiallisten vuorovaikutusten häiriöt ilmenevät sairauksina.

Mitkä ovat kehon biokemialliset vuorovaikutukset?

Kehon biokemialliset vuorovaikutukset selitetään biokemian tieteellä. Se käsittelee kehossa olevien kemiallisten ja biologisten prosessien vuorovaikutusta. Aineenvaihdunta liittyy tiiviisti biologisiin ja kemiallisiin prosesseihin. Lääketieteessä metaboliset prosessit tutkitaan näiden prosessien häiriöiden tunnistamiseksi ja hoitamiseksi. Näiden sairauksien hoito voi silloin usein olla menestystä toimittamalla tiettyjä vaikuttavia aineita ulkopuolelta. Tämä voi olla lääkitystä tai puuttuvia aineosia, kuten vitamiineja.

Menestyvän hoidon kannalta on kuitenkin välttämätöntä tuntea kemialliset prosessit tarkalleen. Biokemia käsittelee siksi muun muassa biologisten rakenteiden, molekyylin rakennuspalikoiden rakentamista ja niiden vuorovaikutusta toistensa kanssa. Siinä tutkitaan, kuinka aineet muuttuvat ja mitkä vaatimukset, entsyymit tai hormonit ovat välttämättömiä erilaisille prosesseille.

Samalla biokemia tutkii myös sitä, miten tiedonvaihto tapahtuu organismin sisällä ja ulkopuolella ja mitä reittejä tietojen säilyttämiselle, hakemiselle ja välittämiselle on.

Toiminto ja tehtävä

Kehon biokemialliset vuorovaikutukset ovat yleinen ilmaus elämän prosesseista. Esimerkiksi kasvit imevät epäorgaanisia aineita, kuten hiilidioksidia, vettä ja mineraalisuoloja, ja muuntavat ne orgaanisiksi yhdisteiksi lisäämällä aurinkoenergiaa. Nämä orgaaniset yhdisteet palvelevat kasveja biomassan kasvattamiseksi ja todellisten elämäprosessien ylläpitämiseksi.

Eläinorganismit, mukaan lukien ihmiset, ruokkivat jo rakennettua orgaanista ainetta. Toisaalta ne rakentavat kehon omia yhteyksiä ja toisaalta käyttävät näitä aineita energian tuottamiseen fysiologisiin prosesseihin.

Periaatteessa proteiineilla, rasvoilla, hiilihydraateilla ja nukleiinihapoilla on tärkeä rooli jokaisessa organismissa. Proteiinit ovat polypeptidejä, jotka koostuvat noin 20 erilaisesta proteinogeenisestä alfa-aminohaposta. Ne suorittavat organismissa monia erilaisia ​​toimintoja. He osallistuvat lihaksen ja kaikkien sisäelinten kehitykseen. Ne toimivat immunoglobuliinina muodostaen vasta-aineita.

Kaikki entsyymit koostuvat proteiineista. Entsyymeinä ne katalysoivat tärkeiden biokemiallisten aineiden muodostumista, jotka ovat välttämättömiä organismille. Joskus ne esiintyvät myös hormoneina, jotka kehittävät tiettyjä biokemiallisia vaikutuksia. Proteiinien erilaiset ominaisuudet ja toiminnot johtuvat peptidiketjussa olevien aminohappojen sekvenssistä. Aminohapon korvaaminen voi tehdä proteiinimolekyylin tehottomaksi tai antaa sille täysin erilaisen vaikutuksen.

Ns. Nukleiinihapot DNA: ssa ja RNA: ssa ovat vastuussa proteiinien muodostumisesta. Geneettinen koodi tallennetaan DNA: han. Tämä määrittelee mitkä proteiinit tuotetaan ja miten ne toimivat. Jokainen organismi tarvitsee proteiinien ja nukleiinihappojen lisäksi myös hiilihydraatteja ja rasvoja. Vaikka proteiinit ovat vastuussa kehon rakenteesta ja toiminnoista, hiilihydraatit ja rasvat tarjoavat fyysisiin prosesseihin tarvittavan energian.

Näiden biologisten aktiivisten aineosien perusrakenteet ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa biokemiallisten syklien kautta. Sitruunahapposyklillä (sitruunahapposykli) on tärkeä rooli orgaanisten yhdisteiden hapettavassa hajoamisessa energian tuottamiseksi. Hiilihydraattien, rasvojen ja proteiinien perusrakenteet voidaan kuitenkin muuttaa toisiksi tämän syklin aikana.

Yksi tai useampia entsyymejä tarvitaan lähes jokaisessa reaktion vaiheessa organismissa. Lisäksi hormonaalinen järjestelmä edustaa korkeamman tason säätelymekanismia fyysisten toimintojen koordinoimiseksi toistensa kanssa. Tiedonsiirto solujen sisällä, solujen välillä ja erityisesti hermosolujen välillä on läheisesti yhteydessä kaikkiin muihin biokemiallisiin prosesseihin.

Prosessit ovat hyvin koordinoituja ja riippuvat toisistaan. Prosessien hyvä koordinointi on kehittynyt evoluution aikana. Jos näin ei olisi, organismit eivät pystyneet hengissä tai olemaan kehittymättä.

Sairaudet ja vaivat

Organismin biokemialliset vuorovaikutukset ovat hyvin monimutkaisia, ja jokainen poikkeavuus ja häiriöt tarkasti koordinoiduissa prosesseissa voi johtaa vakaviin terveysongelmiin. Mahdollisuudet patologisiin muutoksiin ovat moninaiset. Aineenvaihduntahäiriöitä on sekä synnynnäisiä että hankittuja.

Koska entsyymit ovat tarpeen jokaisessa reaktiovaiheessa aineiden muuntamisessa, viallinen entsyymi voi johtaa huomattaviin patologisiin prosesseihin. Vialliset entsyymit johtuvat geenimutaatioista, joissa usein vain yksi aminohappo vaihdetaan.

Yksi esimerkki on fenyyliketonuria. Tässä entsyymi, joka katalysoi aminohapon fenyylialaniinin hajoamista, rajoittuu sen vaikutuksessa geenimutaatiolla. Fenyylialaniinin kertyminen aivoihin aiheuttaa vakavia henkisiä vaurioita, jos niitä jätetään käsittelemättä. Matala fenyylialaniinia sisältävä ruokavalio voi pelastaa nuoret tästä tilasta.

Monet muut aineet ovat välttämättömiä keholle. Tämä tarkoittaa, että ne on otettava ruokavalion mukana. Tämä koskee vitamiineja, mineraaleja ja joitain aminohappoja. Jos niitä puuttuu ruokavaliosta, ilmenee puutosoireita, joihin liittyy usein vakavia sairauksia, kuten skorpientti C-vitamiinin puutteen tapauksessa.

Toinen tyypillinen esimerkki hankituista metabolisista häiriöistä on metabolinen oireyhtymä, johon liittyy liikalihavuus, diabetes mellitus, lipidimetabolian häiriöt ja arterioskleroosi. Syynä tähän on väärä ruokavalio, jossa on liikaa hiilihydraatteja ja rasvoja vuosien ajan ja jota ei voida käsitellä ihmisen biologisessa suunnitelmassa.