Η βιοχημεία είναι το μέρος της βιολογίας που μελετά τις χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στα έμβια όντα, καθώς και τις ενώσεις που εμπλέκονται σε αυτές τις διαδικασίες.
Οι βιοχημικές μελέτες επιτρέπουν την κατανόηση διαδικασιών που εγγυώνται την επιβίωση των ζωντανών όντων.
Οι χημικές αντιδράσεις που μελετήθηκαν στη βιοχημεία δεν παρατηρούνται με γυμνό μάτι. Έτσι, για την ανάπτυξή του η χρήση μικροσκοπίων είναι απαραίτητη. Επί του παρόντος, τα υπολογιστικά εργαλεία χρησιμοποιούνται επίσης για καλύτερη έρευνα.
Οι χημικές αντιδράσεις εμφανίζονται στα κύτταρα και βασίζονται στην παρουσία βιομορίων: υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα.
Βιομόρια
Στο βιομόρια είναι ενώσεις που συντίθενται από ζωντανά όντα και εμπλέκονται στον μεταβολισμό τους.
Είναι γενικά οργανικά μόρια, αποτελούμενα κυρίως από άνθρακα, εκτός από υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο.
Τα κύρια βιομόρια είναι:
Πρωτεΐνες: αποτελείται από υπομονάδες αμινοξέων.
Οι πρωτεΐνες εκτελούν διάφορες λειτουργίες στο σώμα: παροχή ενέργειας. καταλύει χημικές αντιδράσεις, μεταφέρει ουσίες, ενεργεί στην άμυνα, ρυθμίζει μεταβολικές διεργασίες, μεταξύ άλλων δραστηριοτήτων.
Λιπίδια: αποτελείται από υπομονάδες λιπαρών οξέων και γλυκερολών.
Τα λιπίδια είναι ένα σημαντικό ενεργειακό απόθεμα. Μπορούν να βρεθούν σε κύτταρα ζώων και φυτών.
Υδατάνθρακες ή υδατάνθρακες: αποτελείται από μονοσακχαρίτες υπομονάδες.
Η κύρια λειτουργία των υδατανθράκων είναι η παροχή ενέργειας. Ωστόσο, έχουν επίσης δομική λειτουργία καθώς βοηθούν στο σχηματισμό κυτταρικών δομών και νουκλεϊκών οξέων.
Νουκλεϊκά οξέα: αποτελείται από υπομονάδες μονοσακχαριτών (πεντόζες), φωσφορικά οξέα και αζωτούχες βάσεις.
Τα νουκλεϊκά οξέα έχουν βασικές λειτουργίες για τα κύτταρα. Συμμετέχουν στη σύνθεση πρωτεϊνών, ενεργούν σε κυτταρικές διεργασίες, ρυθμίζουν το μεταβολισμό, μεταξύ άλλων δραστηριοτήτων.
Μεταβολισμός
Ο μεταβολισμός αναφέρεται στο σύνολο των χημικών αντιδράσεων που εμφανίζονται στο κύτταρο και επιτρέπουν τη σωστή λειτουργία του.
Ο μεταβολισμός μπορεί να χωριστεί σε δύο στάδια: καταβολισμός και αναβολισμός.
Ο καταβολισμός είναι η ανάλυση μιας ουσίας για ενέργεια. Εν τω μεταξύ, ο αναβολισμός είναι η ικανότητα να μετατρέπει μια ουσία σε άλλη.
Σε γενικές γραμμές, μπορούμε να πούμε ότι ο μεταβολισμός αντιστοιχεί σε μια σειρά βιοχημικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στα ζωντανά όντα.
Οι κύριες μεταβολικές οδούς του ανθρώπινου σώματος είναι:
Γλυκόλυση: Οξείδωση της γλυκόζης για λήψη ATP.
Κύκλος Krebs: Οξείδωση ακετυλο-CoA για ενέργεια.
Οξειδωτική φωσφορυλίωση: Χρήση της ενέργειας που απελευθερώνεται στην οξείδωση της γλυκόζης και του ακετυλο-CoA για την παραγωγή ATP.
Οδός πεντόζης-φωσφορικού: Σύνθεση πεντοζών και λήψη μειωτικής ισχύος για αναβολικές αντιδράσεις.
Κύκλος ουρίας: Εξάλειψη του NH4 (αμμωνία) σε λιγότερο τοξικές μορφές.
Οξείδωση λιπαρών οξέων: Μετατροπή λιπαρών οξέων σε ακετυλο-CoA, για μετέπειτα χρήση από τον κύκλο Krebs.
Γλυκονογένεση: Σύνθεση γλυκόζης από μικρότερα μόρια για μετέπειτα χρήση από τον εγκέφαλο.
Γνωρίστε επίσης το Ενεργειακός Μεταβολισμός.