Biochemia to część biologii, która bada reakcje chemiczne zachodzące w żywych istotach, a także związki zaangażowane w te procesy.
Badania biochemiczne pozwalają zrozumieć procesy gwarantujące przetrwanie istot żywych.
Reakcje chemiczne badane w biochemii nie są obserwowane gołym okiem. Dlatego do jego rozwoju niezbędne jest użycie mikroskopów. Obecnie do lepszego badania wykorzystuje się również narzędzia obliczeniowe.
Reakcje chemiczne zachodzą w komórkach i polegają na obecności biocząsteczek: węglowodanów, białek, lipidów i kwasów nukleinowych.
Biomolekuły
W biomolekuły są to związki syntetyzowane przez żywe istoty i biorące udział w ich metabolizmie.
Są to zazwyczaj cząsteczki organiczne, składające się głównie z węgla, oprócz wodoru, tlenu i azotu.
Główne biomolekuły to:
Białka: składa się z podjednostek aminokwasów.
Białka pełnią w organizmie szereg funkcji: dostarczają energię; katalizują reakcje chemiczne, transportują substancje, działają obronnie, regulują między innymi procesy metaboliczne.
Lipidy: składa się z podjednostek kwasów tłuszczowych i glicerolu.
Lipidy są ważnym zapasem energii. Można je znaleźć w komórkach zwierzęcych i roślinnych.
Węglowodany lub węglowodany: składa się z podjednostek monosacharydów.
Główną funkcją węglowodanów jest dostarczanie energii. Pełnią jednak również funkcję strukturalną, ponieważ pomagają w tworzeniu struktur komórkowych i kwasów nukleinowych.
Kwasy nukleinowe: składa się z podjednostek monosacharydów (pentoz), kwasów fosforowych i zasad azotowych.
Kwasy nukleinowe pełnią podstawowe funkcje dla komórek. Uczestniczą w syntezie białek, działają w procesach komórkowych, regulują między innymi metabolizm.
Metabolizm
O metabolizm odnosi się do zestawu reakcji chemicznych, które zachodzą w komórce i umożliwiają jej prawidłowe funkcjonowanie.
Metabolizm można podzielić na dwa etapy: katabolizm i anabolizm.
Katabolizm to rozpad substancji na energię. Tymczasem anabolizm to zdolność do przekształcania jednej substancji w drugą.
Ogólnie można powiedzieć, że metabolizm odpowiada szeregowi procesów biochemicznych zachodzących w żywych istotach.
Główne szlaki metaboliczne organizmu człowieka to:
Glikoliza: Utlenianie glukozy w celu uzyskania ATP;
Cykl Krebsa: Utlenianie acetylo-CoA na energię;
Fosforylacja oksydacyjna: Wykorzystanie energii uwolnionej podczas utleniania glukozy i acetylo-CoA do produkcji ATP;
Szlak pentozofosforanowy: Synteza pentoz i uzyskanie mocy redukującej reakcje anaboliczne;
Cykl mocznikowy: Eliminacja NH4 (amoniak) w mniej toksycznych formach;
Utlenianie kwasów tłuszczowych: Przekształcenie kwasów tłuszczowych w acetylo-CoA, do późniejszego wykorzystania w cyklu Krebsa;
Glukoneogeneza: Synteza glukozy z mniejszych cząsteczek do późniejszego wykorzystania przez mózg.
Poznaj także Metabolizm energetyczny.
