biocheminė sąveika Iš esmės organizme yra kaupimosi ir skilimo procesai, kurie yra susiję su energijos suvartojimu ir energijos išsiskyrimu. Biocheminės sąveikos sutrikimai pasireiškia ligomis.
Kokia yra biocheminė sąveika organizme?
Biocheminė sąveika organizme yra paaiškinta biochemijos mokslu. Jame nagrinėjama cheminių ir biologinių procesų sąveika organizme. Metabolizmas glaudžiai susieja biologinius ir cheminius procesus. Medicinoje tiriami medžiagų apykaitos procesai, siekiant nustatyti ir gydyti šių procesų sutrikimus. Tuomet šių ligų gydymas dažnai gali būti sėkmingas tiekiant tam tikras veikliąsias medžiagas iš išorės. Tai gali būti vaistai arba aktyviųjų ingredientų, tokių kaip vitaminai, trūkumas.
Tačiau norint sėkmingai gydyti, būtina tiksliai žinoti cheminius procesus. Taigi biochemijoje, be kita ko, nagrinėjamas biologinių struktūrų, molekulinių statybinių blokų konstravimas ir jų sąveika vienas su kitu. Tiriama, kaip medžiagos virsta ir kokie reikalavimai, fermentai ar hormonai yra būtini įvairiems procesams.
Tuo pat metu biochemija taip pat tiria, kaip keičiamasi informacija organizme ir už jo ribų bei kokie yra informacijos saugojimo, paieškos ir perdavimo būdai.
Funkcija ir užduotis
Biocheminė sąveika kūne yra bendra gyvybės procesų išraiška. Pavyzdžiui, augalai absorbuoja neorganines medžiagas, tokias kaip anglies dioksidas, vanduo ir mineralinės druskos, ir paverčiant jas saulės energija, jas paverčia organiniais junginiais. Šie organiniai junginiai pasitarnauja augalams kaupti savo biomasę ir palaikyti realius gyvenimo procesus.
Gyvūnų organizmai, įskaitant žmones, maitinasi jau sukauptomis organinėmis medžiagomis. Viena vertus, jie sukuria savo organizmo ryšius ir, kita vertus, šias medžiagas naudoja energijai generuoti fiziologiniams procesams.
Iš esmės baltymai, riebalai, angliavandeniai ir nukleorūgštys vaidina svarbų vaidmenį kiekviename organizme. Baltymai yra polipeptidai, sudaryti iš maždaug 20 skirtingų baltymų alfa aminorūgščių. Jie atlieka daugybę skirtingų funkcijų organizme. Taigi jie dalyvauja kuriant raumenis ir visus vidaus organus. Jie veikia kaip imunoglobulinai, sudarydami antikūnus.
Visi fermentai yra sudaryti iš baltymų. Kaip fermentai, jie katalizuoja svarbių biocheminių medžiagų, būtinų organizmui, susidarymą. Kartais jie taip pat pasirodo kaip hormonai, kurie sukuria tam tikrą biocheminį poveikį. Skirtingos baltymų savybės ir funkcijos atsiranda dėl aminorūgščių sekos, esančios peptido grandinėje. Pakeitę aminorūgštį baltymo molekulė gali būti neveiksminga arba suteikti visiškai kitokį poveikį.
DNR ir RNR vadinamosios nukleino rūgštys yra atsakingos už baltymų susidarymą. Genetinis kodas saugomas DNR. Tai lemia, kokie baltymai gaminami ir kaip jie veikia. Be baltymų ir nukleorūgščių, kiekvienam organizmui taip pat reikia angliavandenių ir riebalų. Baltymai yra atsakingi už kūno struktūrą ir funkcijas, tačiau angliavandeniai ir riebalai suteikia reikiamą energiją fiziniams procesams.
Pagrindiniai šių biologinių veiksnių elementai yra glaudžiai susiję per biocheminius ciklus. Citrinos rūgšties ciklas (citrinos rūgšties ciklas) vaidina svarbų vaidmenį organinių junginių oksidaciniame skilime energijos generavimui. Tačiau pagrindiniai angliavandenių, riebalų ir baltymų elementai šio ciklo metu gali būti paversti vienas kitu.
Beveik kiekviename organizmo reakcijos etape būtinas vienas ar keli fermentai. Be to, hormoninė sistema reiškia aukštesnio lygio reguliavimo mechanizmą, skirtą koordinuoti fizines funkcijas tarpusavyje. Informacijos perdavimas ląstelėse, tarp ląstelių ir ypač tarp nervų ląstelių yra glaudžiai susijęs su visais kitais biocheminiais procesais.
Procesai yra gerai koordinuojami ir yra vienas nuo kito priklausomi. Šis geras procesų koordinavimas vystėsi evoliucijos eigoje. Jei to nebuvo, organizmai visų pirma negalėjo išgyventi arba vystytis.
Ligos ir negalavimai
Biocheminė sąveika organizme yra labai sudėtinga ir kiekvienas tiksliai suderintų procesų nukrypimas ir sutrikimas gali sukelti rimtų sveikatos problemų. Patologinių pokyčių galimybės yra įvairios. Yra ir įgimtų, ir įgytų medžiagų apykaitos sutrikimų formų.
Kadangi fermentai yra būtini kiekviename medžiagų virsmo reakcijos etape, netinkamas fermentas gali sukelti rimtus patologinius procesus. Fermentų trūkumą lemia genų mutacijos, kuriose dažnai keičiamasi tik viena aminorūgštimi.
Vienas iš pavyzdžių yra fenilketonurija. Fermento, kuris katalizuoja aminorūgšties fenilalanino skilimą, poveikį riboja genų mutacija. Fenilalanino kaupimasis smegenyse sukelia didelę psichinę žalą, jei jis negydomas. Dieta, kurioje mažai fenilalanino, gali išgelbėti paauglius nuo šios būklės.
Daugelis kitų medžiagų yra būtinos kūnui. Tai reiškia, kad jie turi būti įtraukti į dietą. Tai taikoma vitaminams, mineralams ir kai kurioms aminorūgštims. Jei jų trūksta maiste, atsiranda trūkumo simptomų, kurie dažnai būna susiję su rimtomis ligomis, pavyzdžiui, skorbutu, jei trūksta vitamino C.
Kitas tipiškas įgytų medžiagų apykaitos sutrikimų pavyzdys yra metabolinis sindromas su nutukimu, cukrinis diabetas, lipidų apykaitos sutrikimai ir arteriosklerozė. To priežastis yra neteisinga dieta, kurioje daug metų naudojama per daug angliavandenių ir riebalų, kurios negali būti perdirbtos žmogaus biologiniame plane.
