Biochemische interacties in het organisme vertegenwoordigen de basis van het leven. In principe vinden opbouw- en afbraakprocessen plaats in het lichaam, die verband houden met energieopname en energievrijgave. Storingen binnen de biochemische interacties uiten zich in ziekten.
Wat zijn biochemische interacties in het lichaam?
Biochemische interacties in het lichaam vertegenwoordigen de basis van het leven. Biochemische interacties in het lichaam worden verklaard door de wetenschap van biochemie. Het behandelt de interactie van chemische en biologische processen in het lichaam. Metabolisme is nauw verweven met biologische en chemische processen. In de geneeskunde worden metabolische processen bestudeerd om aandoeningen van deze processen te identificeren en te behandelen. Deze aandoeningen kunnen dan vaak met succes worden behandeld door bepaalde werkzame stoffen van buitenaf aan te voeren. Deze kunnen zijn drugs of ontbrekende werkzame stoffen zoals vitaminen Voor een succesvolle behandeling is het echter noodzakelijk om de chemische processen in detail te kennen. Biochemie houdt zich daarom onder meer bezig met de structuur van biologische structuren, moleculaire bouwstenen en hun interacties met elkaar. Er wordt gekeken hoe stoffen worden omgezet en welke randvoorwaarden, enzymen or hormonen zijn nodig om de verschillende processen te laten plaatsvinden. Tegelijkertijd onderzoekt de biochemie ook hoe informatie binnen en buiten het organisme wordt uitgewisseld en de routes voor opslag, opvraging en overdracht van informatie.
Functie en taak
Biochemische interacties in het lichaam zijn een algemene uitdrukking van levensprocessen. Planten nemen bijvoorbeeld anorganische stoffen op zoals carbon dioxide, wateren mineraal zouten en zet ze, onder toevoeging van zonne-energie, om in organische verbindingen. Deze organische verbindingen worden door planten gebruikt om hun biomassa op te bouwen en de feitelijke levensprocessen in stand te houden. Dierlijke organismen, waaronder mensen, voeden zich met organisch materiaal dat al is opgebouwd. Enerzijds gebruiken ze het om lichaamseigen verbindingen op te bouwen, anderzijds gebruiken ze deze stoffen om energie op te wekken voor fysiologische processen. Eigenlijk, eiwitten, vetten, koolhydraten en nucleïnezuren spelen een essentiële rol voor elk organisme. Eiwitten zijn polypeptiden die zijn samengesteld uit ongeveer 20 verschillende proteïnogene alfa-aminozuren Ze vervullen veel verschillende functies in het organisme. Ze zijn bijvoorbeeld betrokken bij de vorming van spieren en zo interne organen Ze verschijnen als immunoglobulinen voor de vorming van antilichamen. Alle enzymen bestaan uit eiwitten. Als enzymenkatalyseren ze de vorming van belangrijke biochemische stoffen die essentieel zijn voor het organisme. In sommige gevallen fungeren ze ook als hormonen die bepaalde biochemische effecten hebben. De verschillende eigenschappen en functies van eiwitten (albumine) zijn op hun beurt het resultaat van de volgorde van aminozuren aanwezig in de peptideketen. De vervanging van een aminozuur kan het eiwitmolecuul ondoelmatig maken of een heel ander effect geven. Verantwoordelijk voor de vorming van eiwitten zijn de zogenaamde nucleïnezuren in DNA en RNA. De genetische code wordt opgeslagen in het DNA. Dit bepaalt welke eiwitten worden aangemaakt en hoe ze werken. Naast eiwitten en nucleïnezurenheeft elk organisme ook nodig koolhydraten en vetten. Terwijl eiwitten verantwoordelijk zijn voor de structuur en functies van het lichaam, koolhydraten en vetten leveren de nodige energie voor lichamelijke processen. De basisbouwstenen van deze biologische agentia zijn nauw met elkaar verbonden door biochemische cycli. Bijvoorbeeld de citroenzuur cyclus (citraatcyclus) speelt een belangrijke rol bij de oxidatieve afbraak van organische verbindingen om energie te produceren. Binnen deze cyclus kunnen echter de basisbouwstenen van koolhydraten, vetten en eiwitten in elkaar worden omgezet. Voor bijna elke reactiestap in het organisme zijn onder andere één of meerdere enzymen nodig. Bovendien vertegenwoordigt het hormoonsysteem een hoger regulerend mechanisme om lichaamsfuncties met elkaar te coördineren. De overdracht van informatie binnen cellen, tussen cellen en vooral tussen zenuwcellen is ook nauw verbonden met alle andere biochemische processen. De processen zijn goed gecoördineerd en onderling afhankelijk coördinatie van processen is in de loop van de evolutie geëvolueerd. Als dit niet het geval was, zouden organismen niet kunnen overleven of zelfs maar evolueren.
Ziekten en kwalen
De biochemische interacties in het organisme zijn zeer complex, en elke afwijking of verstoring van de nauwkeurig gecoördineerde processen kan dat leiden te serieus volksgezondheid problemen. De mogelijkheden voor pathologische veranderingen zijn talrijk. Er zijn zowel aangeboren als verworven vormen van stofwisselingsstoornissen. Omdat enzymen nodig zijn voor elke reactiestap bij de omzetting van stoffen, kan zelfs één defect enzym dat doen leiden tot significante pathologische processen. Defecte enzymen worden veroorzaakt door gen mutaties, waarbij vaak maar één aminozuur wordt uitgewisseld. Een voorbeeld is fenylketonurie Hier wordt het enzym dat de afbraak van het aminozuur fenylalanine katalyseert, in zijn werking beperkt door een gen mutatie. De ophoping van fenylalanine in de hersenen veroorzaakt ernstige mentale schade als het niet wordt behandeld. EEN dieet laag fenylalanine gehalte kan voorkomen dat de adolescent deze ziekte krijgt. Veel andere stoffen zijn essentieel voor het lichaam. Dit betekent dat ze van voedsel moeten worden voorzien. Dit heeft betrekking op vitaminen, mineralen en ook wat aminozuren Als ze ontbreken in het dieettreden deficiëntieverschijnselen op die vaak samenhangen met ernstige ziekten, zoals scheurbuik in het geval van vitamine C tekort. Een ander typisch voorbeeld van verworven stofwisselingsstoornissen is de metabool syndroom Met zwaarlijvigheid, suikerziekte mellitus, stoornissen van het vetmetabolisme en arteriosclerose Dit wordt veroorzaakt door jarenlange onjuiste voeding met te veel koolhydraten en vetten, die niet verwerkt kunnen worden in de menselijke biologische blauwdruk.
