Основи біохімії


Цей скрипт надає огляд абсолютно важливих основ. Це аж ніяк не є заміною детальних пояснень з хімії та біохімії.

калій кальцій

Завдання біохімії
Біохімія має два основних напрямки:

представлення метаболізму, особливо його контролю

Найважливіші хімічні принципи

Основні хімічні елементи
Найбільш часто використовуваними хімічними елементами для побудови біохімічних сполук є:

Вуглець (хімічний символ С)

За кількома винятками, вуглець утворює каркас усіх органічних молекул. Він характеризується тим, що може з’єднувати себе та інші атоми, утворюючи ланцюги та кільця.

Функціональні групи
У біохімії є кращі групи атомів, які функціонально утворюють одиницю. Це, зокрема:

Кожна з цих груп має певні хімічні та фізичні властивості, які потім вирішально формують поведінку молекули, що містить одну або декілька з цих груп. З'єднання з однією і тією ж функціональною групою групуються у класи речовин.

Варто згадати і фосфорну кислоту. У поєднанні з цукром він утворює структуру нуклеотидів (генетичний матеріал), але також відіграє важливу роль у хімічному накопиченні енергії (наприклад, в АТФ).

Амінокислоти та білки
За кількістю білки утворюють найбільшу частину всіх органічних сполук в організмі людини. Амінокислоти (АС) служать будівельним матеріалом білків.
Білки мають різноманітні функції:

Антитіла: захист організму від чужорідних речовин.

Транспортна функція: переважно нерозчинні у воді речовини транспортуються в крові, зв’язані з білками (білірубін, ліпіди, мідь, ліки, кальцій, гормони)

Контроль метаболізму: Ферменти

Склад білків визначається в генетичному матеріалі.

Нуклеотиди
Нуклеотид складається з

  • Фосфорна кислота,
  • цукор (рибоза або дезоксирибоза) і
  • основа (тимін, цитозин, аденін, гуанін, урацил).

Нуклеїнові кислоти
Нуклеотиди можуть утворювати довгі ланцюги, які називаються нуклеїновими кислотами. Нуклеїнові кислоти утворюють генетичну інформацію (спадкову речовину), яка успадковується від індивіда до індивіда.

Вуглеводи
Вуглеводи цукор, крохмаль, глікоген, декстрини та целюлоза складаються з елементів вуглецю (С), водню (Н) та кисню (О). Продукти, що містять вуглеводи, - це, крім цукру, зерно та всі зернові продукти, бобові, картопля, овочі та фрукти.

До простих цукрів належать: глюкоза (виноградний цукор), галактоза, фруктоза (фруктовий цукор), рибоза та дезоксирибоза.

Ліпіди
Ліпіди також відомі як жири. Загальним для всіх ліпідів є погана розчинність у воді. За своєю хімічною структурою ліпіди можна розділити на абсолютно різні групи:

  • Нейтральні жири або тригліцериди: що складаються з жирних кислот і гліцерину
  • Холестерин (також званий холестерином)
  • Фосфоліпіди

Вітаміни
Вітаміни є низькомолекулярними, життєво важливими сполуками, які організм не може утворити сам, і тому їх слід приймати з їжею. Нестача вітамінів призводить до гіповітамінозу зі специфічними симптомами.

Приклад: Нестача вітаміну С (аскорбінової кислоти) може призвести до цинги, типовими симптомами якої є втома, біль у м’язах, спонтанна кровотеча та зміни ясен при втраті зубів.

Вітаміни поділяються на водорозчинні та жиророзчинні. Збільшений запас водорозчинних вітамінів виводиться із сечею.
З іншого боку, жиророзчинні вітаміни зберігаються в організмі і можуть призвести до симптомів отруєння (гіпервітамінози), якщо вони надмірно надходять. Гіпервітамінози набагато рідше гіповітамінозів і практично трапляються лише з жиророзчинними вітамінами А і D із зазначених причин.

Мінерали
Мінерали - це необхідні речовини, які зустрічаються в органічно зв’язаній формі або в неорганічній формі у вигляді солей.
Залежно від концентрації мінеральних речовин в організмі та необхідного надходження, ви можете вибрати між основними елементами (натрій, калій, кальцій, фосфор, магній і хлор) та мікроелементами (залізо, йод, фтор, марганець, мідь, цинк, олово, кобальт, хром, селен, кремній, Молібден та ванадій).
Натрій, калій, кальцій, хлорид та неорганічний фосфат також відомі як електроліти в медицині.

Вода
Не можна забувати і про кількісно домінуючу молекулу: воду (H2O). Вміст води в людині становить від 50% до 70% маси тіла, залежно від кількості жиру в організмі.

Завдання обміну речовин
Метаболізм (метаболізм) має дві основні завдання:

  • Розбивка харчових компонентів і відновлення теж ендогенні речовини, які потім можуть бути доступними для різних органів, тканин і клітин. Речовини, які перетворюються в метаболізмі, зазвичай називаються метаболітами.
  • Видобуток енергія (через розпад молекул високої енергії), а також проміжне накопичення цієї енергії, яка потім використовується для накопичення власних речовин організму.