Biokeemiline interaktsioonid organismis esindavad elu alust. Põhimõtteliselt toimuvad kehas kuhjumis- ja lagunemisprotsessid, mis on seotud energia omastamise ja vabastamisega. Häired biokeemilises koostises interaktsioonid väljenduda haigustes.
Mis on biokeemilised koostoimed kehas?
Biokeemiline interaktsioonid kehas esindavad elu alust. Biokeemilisi koostoimeid kehas selgitab biokeemia teadus. See käsitleb keemiliste ja bioloogiliste protsesside vastastikust mõju kehas. Ainevahetus põimib tihedalt bioloogilisi ja keemilisi protsesse. Meditsiinis uuritakse ainevahetusprotsesse, et tuvastada ja ravida nende protsesside häireid. Neid häireid saab siis sageli edukalt ravida, tarnides teatud toimeaineid väljastpoolt. Need võivad olla ravimid või puuduvad toimeained nagu vitamiinid. Edukaks raviks on aga vaja üksikasjalikult teada keemilisi protsesse. Biokeemia käsitleb seetõttu muu hulgas bioloogiliste struktuuride struktuuri, molekulaarseid ehitusplokke ja nende vastastikmõjusid. Uuritakse, kuidas ained muunduvad ja millised eeldused, ensüümide or hormoonid on vajalikud erinevate protsesside toimumiseks. Samal ajal uurib biokeemia ka seda, kuidas vahetatakse teavet organismis ja väljaspool seda ning info salvestamise, otsimise ja edastamise teid.
Funktsioon ja ülesanne
Biokeemilised koostoimed kehas on üldine eluprotsesside väljendus. Näiteks võtavad taimed anorgaanilisi aineid nagu süsinik dioksiid, vesija mineraalained soolad ja päikeseenergia lisamisega muundada need orgaanilisteks ühenditeks. Neid orgaanilisi ühendeid kasutavad taimed oma biomassi ehitamiseks ja tegelike eluprotsesside säilitamiseks. Loomorganismid, sealhulgas inimesed, toituvad juba üles ehitatud orgaanilistest ainetest. Ühelt poolt kasutavad nad seda keha enda ühendite loomiseks ja teiselt poolt kasutavad neid aineid energia saamiseks füsioloogilisteks protsessideks. Põhimõtteliselt valgud, rasvad, süsivesikuid ja nukleiinhapped mängivad iga organismi jaoks olulist rolli. Valgud on polüpeptiidid, mis koosnevad umbes 20 erinevast proteogeensest alfa-aminohapped. Nad täidavad organismis palju erinevaid funktsioone. Näiteks on nad seotud lihaste moodustumisega ja kõigega siseorganid. Nad ilmuvad kui immunoglobuliinid moodustamiseks antikehade. Kõik ensüümide koosneb valgud. Kui ensüümide, nad katalüüsivad oluliste biokeemiliste ainete moodustumist, mis on organismile hädavajalikud. Mõnel juhul toimivad nad ka nii hormoonid millel on teatud biokeemiline toime. Valkude erinevad omadused ja funktsioonid (albumiin) on omakorda järjestuse tulemus aminohapped peptiidahelas. Aminohappe asendamine võib muuta valgu molekuli ebaefektiivseks või anda sellele täiesti erineva efekti. Valkude moodustumise eest vastutavad nn nukleiinhapped DNA-s ja RNA-s. Geneetiline kood on salvestatud DNA-sse. See määrab, milliseid valke toodetakse ja kuidas nad toimivad. Lisaks valkudele ja nukleiinhapped, vajab ka iga organism süsivesikuid ja rasvad. Kui valgud vastutavad keha struktuuri ja funktsioonide eest, süsivesikuid ja rasvad annavad kehaliste protsesside jaoks vajaliku energia. Nende bioloogiliste mõjurite peamised ehitusplokid on biokeemiliste tsüklite kaudu tihedalt seotud. Näiteks sidrunhape tsükkel (tsitraattsükkel) mängib suurt rolli orgaaniliste ühendite oksüdatiivses lagundamises energia tootmiseks. Selle tsükli jooksul saab aga süsivesikute, rasvade ja valkude põhilised ehituselemendid üksteiseks muuta. Peaaegu iga organismi reaktsioonietapi jaoks on teiste hulgas vajalik üks või mitu ensüümi. Pealegi esindab hormoonisüsteem regulatiivset mehhanismi keha funktsioonide kooskõlastamiseks. Informatsiooni edastamine rakkudes, rakkude vahel ja eriti närvirakkude vahel on samuti tihedalt seotud kõigi teiste biokeemiliste protsessidega. Protsessid on hästi koordineeritud ja üksteisest sõltuvad. See on hea kooskõlastamine protsesside arv on arenenud evolutsiooni käigus. Kui see nii ei oleks, ei suudaks organismid ellu jääda ega isegi areneda.
Haigused ja vaevused
Biokeemilised koostoimed organismis on väga keerukad ja täpselt koordineeritud protsesside kõik kõrvalekalded või häired võivad seda põhjustada viima tõsiseks tervis probleeme. Patoloogiliste muutuste võimalusi on palju. On nii metaboolsete häirete kaasasündinud kui ka omandatud vorme. Kuna ainete muundamisel on iga reaktsioonietapi jaoks vaja ensüüme, võib seda teha isegi üks defektne ensüüm viima märkimisväärsetele patoloogilistele protsessidele. Ensüümide defektid on põhjustatud geen mutatsioonid, kus sageli vahetatakse ainult ühte aminohapet. Üks näide on fenüülketonuuria. Siin on aminohappe fenüülalaniini lagunemist katalüüsiva ensüümi tegevus piiratud geen mutatsioon. Fenüülalaniini akumuleerumine aju põhjustab tõsiseid vaimseid kahjustusi, kui neid ei ravita. A dieet madala fenüülalaniinisisaldusega võib noorukit selle haiguse eest ära hoida. Kehale on hädavajalikud paljud teised ained. See tähendab, et neid tuleb toiduga varustada. See kehtib vitamiinid, mineraalid ja ka mõned aminohapped. Kui neist puudub dieet, ilmnevad defitsiitsümptomid, mis on sageli seotud raskete haigustega, näiteks skorbuudiga C-vitamiini puudus. Teine tüüpiline näide omandatud ainevahetushäiretest on metaboolne sündroom koos ülekaalulisus, diabeet suhkruhaigus, lipiidide ainevahetuse häired ja arterioskleroos. Selle põhjuseks on aastaid kestnud vale toitumine liiga palju süsivesikute ja rasvade sisaldusega, mida ei saa inimese bioloogilises plaanis töödelda.
