A biokémia alapjai
Ez a szkript áttekintést nyújt az abszolút nélkülözhetetlen alapismeretekről. Ez semmiképpen sem pótolja a kémia és a biokémia részletes magyarázatait.
A biokémia feladatai
A biokémiának két fő hangsúlya van:
az anyagcsere ábrázolása, főleg annak szabályozása
A legfontosabb kémiai elvek
A fő kémiai elemek
A biokémiai vegyületek építésében leggyakrabban használt kémiai elemek a következők:
Szén (C vegyi szimbólum)
Néhány kivételtől eltekintve a szén az összes szerves molekula vázát képezi. Jellemzője, hogy összekötheti önmagát és más atomokat, hogy láncokat és gyűrűket képezzenek.
A funkcionális csoportok
A biokémiában előnyös atomcsoportok vannak, amelyek funkcionálisan egységet alkotnak. Ezek különösen:
Ezeknek a csoportoknak mindegyike rendelkezik bizonyos kémiai és fizikai tulajdonságokkal, amelyek aztán döntően alakítják az e csoportok közül egy vagy többet tartalmazó molekula viselkedését. Az azonos funkciós csoporttal rendelkező vegyületeket anyagosztályokba egyesítik.
A foszforsavat is érdemes megemlíteni. Cukorral kombinálva alkotja a nukleotidok (genetikai anyag) szerkezetét, de fontos szerepet játszik az energia kémiai tárolásában is (pl. ATP-ben).
Aminosavak és fehérjék
Mennyiségét tekintve a fehérjék alkotják az emberi szervezet összes szerves vegyületének legnagyobb részét. Az aminosavak (AS) a fehérjék építőkövei.
A fehérjék sokféle funkcióval rendelkeznek:
Antitestek: A szervezet védelme idegen anyagokkal szemben.
Szállítási funkció: főleg vízben oldhatatlan anyagok szállulnak a vérbe fehérjékhez (bilirubin, lipidek, réz, gyógyszerek, kalcium, hormonok) kötve
Az anyagcsere ellenőrzése: Enzimek
A fehérjék összetételét a genetikai anyag határozza meg.
A nukleotidok
Egy nukleotid áll
- Foszforsav,
- egy cukrot (ribóz vagy dezoxiribóz) és
- egy bázis (timin, citozin, adenin, guanin, uracil).
Nukleinsavak
A nukleotidok hosszú láncokat képezhetnek, úgynevezett nukleinsavakat. A nukleinsavak alkotják azt a genetikai információt (örökletes anyag), amely egyénenként öröklődik.
A szénhidrátok
A szénhidrátok, a keményítő, a glikogén, a dextrinek és a cellulóz a szén (C), a hidrogén (H) és az oxigén (O) elemekből állnak. A szénhidrátokat tartalmazó élelmiszerek a cukor, a gabona és az összes gabonafélék mellett hüvelyesek, burgonya, zöldségek és gyümölcsök.
Az egyszerű cukrok a következők: glükóz (szőlőcukor), galaktóz, fruktóz (gyümölcscukor), ribóz és dezoxiribóz.
A lipidek
A lipidek zsírokként is ismertek. Valamennyi lipid esetében közös a gyenge vízoldékonyság. A lipidek kémiai szerkezetüket tekintve teljesen különböző csoportokba sorolhatók:
- Semleges zsírok vagy trigliceridek: zsírsavakból és glicerinből állnak
- Koleszterin (más néven koleszterin)
- Foszfolipidek
A vitaminok
A vitaminok alacsony molekulájú, létfontosságú vegyületek, amelyeket maga a szervezet nem képes létrehozni, ezért ezeket étellel kell bevenni. A vitaminok hiánya specifikus tünetekkel járó hipovitaminózishoz vezet.
Példa: A C-vitamin (aszkorbinsav) hiánya skorbuthoz vezethet, amelynek tipikus tünetei a fáradtság, az izomfájdalom, a spontán vérzés és az íny változásai fogvesztéssel.
A vitaminokat vízben és zsírban oldhatók fel. A vízben oldódó vitaminok megnövekedett mennyisége kiválasztódik a vizelettel.
A zsírban oldódó vitaminok viszont a szervezetben tárolódnak, és túlzott mennyiségű mérgezés tüneteihez (hipervitaminozishoz) vezethetnek. A hipervitaminók sokkal ritkábbak, mint a hipovitaminók, és az említett okok miatt gyakorlatilag csak a zsírban oldódó A és D vitaminoknál fordulnak elő.
Az ásványi anyagok
Az ásványi anyagok esszenciális anyagok, amelyek szervesen kötött formában vagy szervetlen formában fordulnak elő sóként.
A test ásványi anyag koncentrációjától és a szükséges beviteltől függően választhat ömlesztett elemek (nátrium, kálium, kalcium, foszfor, magnézium és klór) és nyomelemek (vas, jód, fluor, mangán, réz, cink, ón, kobalt, króm, szelén, szilícium) között., Molibdén és vanádium).
A nátrium, kálium, kalcium, klorid és szervetlen foszfát elektrolitként is ismert az orvostudományban.
A víz
Természetesen nem szabad megfeledkezni a mennyiségileg meghatározó molekuláról: a vízről (H2O). Az emberek víztartalma a testtömeg 50–70% -a, a testzsír mennyiségétől függően.
Az anyagcsere feladatai
Az anyagcserének (anyagcserének) két fő feladata van:
- Az élelmiszer-összetevők lebontása és újjáépítése is endogén anyagok, amelyet aztán a különféle szervek, szövetek és sejtek rendelkezésére lehet bocsátani. Az anyagcserében átalakuló anyagokat általában metabolitoknak nevezik.
- Kitermelése energia (nagy energiájú molekulák lebontása révén), valamint ezen energia közbenső tárolása, amelyet aztán a test saját anyagainak felépítésére használnak fel.