מהי ביוכימיה?

ביוכימיה היא החלק בביולוגיה החוקר את התגובות הכימיות המתרחשות ביצורים חיים, כמו גם את התרכובות המעורבות בתהליכים אלה.

מחקרים ביוכימיים מאפשרים הבנה של תהליכים המבטיחים את הישרדותם של יצורים חיים.

התגובות הכימיות שנחקרו בביוכימיה אינן נצפות בעין בלתי מזוינת. לכן, לצורך פיתוחו השימוש במיקרוסקופים הוא חיוני. נכון לעכשיו, כלי חישוב משמשים גם לחקירה טובה יותר.

תגובות כימיות מתרחשות בתאים ומסתמכות על קיומן של ביומולקולות: פחמימות, חלבונים, שומנים וחומצות גרעין.

ביומולקולות

בְּ ביומולקולות הם תרכובות המסונתזות על ידי יצורים חיים ומעורבות בחילוף החומרים שלהן.

הם בדרך כלל מולקולות אורגניות, המורכבות בעיקר מפחמן, בנוסף למימן, חמצן וחנקן.

הביומולקולות העיקריות הן:

חלבונים: מורכב מיחידות משנה של חומצות אמיניות.

חלבונים מבצעים מספר פונקציות בגוף: אספקת אנרגיה; לזרז תגובות כימיות, להעביר חומרים, לפעול בהגנה, לווסת תהליכים מטבוליים, בין היתר.

ליפידים: מורכב מתת יחידות של חומצות שומן וגליצרולים.

ליפידים הם עתודת אנרגיה חשובה. ניתן למצוא אותם בתאי בעלי חיים וצמחים.

פחמימות או פחמימות: מורכב מיחידות משנה חד-סוכריות.

התפקיד העיקרי של פחמימות הוא לספק אנרגיה. עם זאת, יש להם גם פונקציה מבנית שכן הם מסייעים ביצירת מבנים תאיים וחומצות גרעין.

חומצות גרעין: מורכב מתת-יחידות של חד-סוכרים (פנטוזות), חומצות זרחניות ובסיסים חנקניים.

לחומצות גרעין יש פונקציות חיוניות לתאים. הם משתתפים בסינתזת חלבונים, פועלים בתהליכים תאיים, מווסתים את חילוף החומרים, בין היתר.

חילוף חומרים

או חילוף חומרים מתייחס למכלול התגובות הכימיות המתרחשות בתא ומאפשרים את פעולתו התקינה.

ניתן לחלק את חילוף החומרים לשני שלבים: קטבוליזם ואנבוליזם.

קטבוליזם הוא פירוק חומר לאנרגיה. בינתיים, אנבוליזם הוא היכולת להפוך חומר אחד לחומר אחר.

באופן כללי, אנו יכולים לומר שחילוף החומרים תואם סדרה של תהליכים ביוכימיים המתרחשים ביצורים חיים.

המסלולים המטבוליים העיקריים של גוף האדם הם:

גליקוליזה: חמצון גלוקוז להשגת ATP;

מחזור קרבס: חמצון של אצטיל-CoA לאנרגיה;

זרחון חמצוני: שימוש באנרגיה המשתחררת בחמצון של גלוקוז ואצטיל-CoA לייצור ATP;

מסלול פנטוז פוספט: סינתזה של פנטוזות וקבלת כוח מפחית לתגובות אנבוליות;

מחזור אוריאה: חיסול NH4 (אמוניה) בצורות פחות רעילות;

חמצון של חומצות שומן: הפיכת חומצות שומן לאצטיל-CoA, לשימוש מאוחר יותר במחזור קרבס;

גלוקונאוגנזה: סינתזה של גלוקוז ממולקולות קטנות יותר לשימוש מאוחר יותר על ידי המוח.

גם יודע את מטבוליזם אנרגיה.