Biokjemiske interaksjoner i kroppen

De biokjemiske interaksjoner i organismen representerer livsgrunnlaget. I utgangspunktet er det oppbyggings- og sammenbruddsprosesser i kroppen som er assosiert med energiinntak og energiutslipp. Forstyrrelser innen de biokjemiske interaksjonene kommer til uttrykk i sykdommer.

Hva er biokjemiske interaksjoner i kroppen?

De biokjemiske interaksjonene i kroppen forklares med vitenskapen om biokjemi. Den tar for seg samspillet mellom kjemiske og biologiske prosesser i kroppen. Metabolismen henger nøye sammen biologiske og kjemiske prosesser. I medisin blir metabolske prosesser undersøkt for å identifisere og behandle forstyrrelser i disse prosessene. Behandlingen av disse sykdommene kan da ofte være vellykket gjennom tilførsel av visse aktive stoffer utenfra. Dette kan være medisiner eller mangel på aktive ingredienser som vitaminer.

For vellykket behandling er det imidlertid nødvendig å vite de kjemiske prosessene nøyaktig. Biokjemi omhandler derfor blant annet konstruksjon av biologiske strukturer, molekylære byggesteiner og deres interaksjon med hverandre. Den undersøker hvordan stoffene blir konvertert og hvilke krav, enzymer eller hormoner som er nødvendige for de forskjellige prosessene.

Samtidig undersøker biokjemi også hvordan utveksling av informasjon foregår i og utenfor organismen og hvilke veier det er for lagring, innhenting og videresending av informasjon.

Funksjon & oppgave

De biokjemiske interaksjonene i kroppen er et generelt uttrykk for livsprosesser. Planter absorberer for eksempel uorganiske stoffer som karbondioksid, vann og mineralsalter og omdanner dem til organiske forbindelser med tilsetning av solenergi. Disse organiske forbindelsene tjener plantene til å bygge opp biomasse og opprettholde de faktiske livsprosessene.

Dyreorganismer, inkludert mennesker, lever av organisk materiale som allerede er bygget opp. På den ene siden bygger de opp kroppens egne forbindelser, og på den andre siden bruker disse stoffene til å generere energi til fysiologiske prosesser.

I utgangspunktet spiller proteiner, fett, karbohydrater og nukleinsyrer en viktig rolle for hver organisme. Proteiner er polypeptider som består av rundt 20 forskjellige proteinogene alfa-aminosyrer. De har mange forskjellige funksjoner i organismen. De er involvert i utvikling av muskler og alle indre organer. De fungerer som immunglobuliner for å danne antistoffer.

Alle enzymer består av proteiner. Som enzymer katalyserer de dannelsen av viktige biokjemiske stoffer som er essensielle for organismen. Noen ganger vises de også som hormoner som utvikler visse biokjemiske effekter. De forskjellige egenskapene og funksjonene til proteinene er resultatet av sekvensen av aminosyrene som er til stede i peptidkjeden. Bytte av en aminosyre kan gjøre proteinmolekylet ineffektivt eller gi det en helt annen effekt.

De såkalte nukleinsyrene i DNA og RNA er ansvarlige for dannelsen av proteiner. Den genetiske koden lagres i DNA. Dette avgjør hvilke proteiner som produseres og hvordan de fungerer. I tillegg til proteiner og nukleinsyrer trenger hver organisme også karbohydrater og fett. Mens proteiner er ansvarlige for kroppens struktur og funksjoner, gir karbohydrater og fett den nødvendige energien for fysiske prosesser.

De grunnleggende byggesteinene til disse biologiske aktive ingrediensene henger tett sammen gjennom de biokjemiske syklusene. Sitronsyresyklusen (sitronsyresyklus) spiller en viktig rolle i oksidativ nedbrytning av organiske forbindelser for energiproduksjon. Imidlertid kan de grunnleggende byggesteinene av karbohydrater, fett og proteiner omdannes til hverandre i løpet av denne syklusen.

En eller flere enzymer er nødvendige for nesten hvert reaksjonstrinn i organismen. I tillegg representerer det hormonelle systemet en regulatorisk mekanisme på høyere nivå for å koordinere fysiske funksjoner med hverandre. Overføring av informasjon i cellene, mellom cellene og spesielt mellom nervecellene er nært knyttet til alle andre biokjemiske prosesser.

Prosessene er godt koordinert og er gjensidig avhengige. Denne gode koordineringen av prosessene har utviklet seg i løpet av evolusjonen. Hvis dette ikke var tilfelle, kunne ikke organismer overleve eller ikke utvikle seg i utgangspunktet.

Sykdommer og plager

De biokjemiske interaksjonene i organismen er svært kompliserte, og hvert avvik og forstyrrelse av de nøyaktig koordinerte prosessene kan føre til alvorlige helseproblemer. Mulighetene for patologiske forandringer er mangfoldige. Det er både medfødte og ervervede former for metabolske forstyrrelser.

Siden enzymer er nødvendige for hvert reaksjonstrinn i omdannelsen av stoffene, kan et defekt enzym føre til betydelige patologiske prosesser. Mangelfulle enzymer er forårsaket av genmutasjoner, der ofte bare en aminosyre byttes ut.

Et eksempel er fenylketonuri. Enzymet som katalyserer nedbrytningen av aminosyren fenylalanin er begrenset i sin virkning av en genmutasjon. Oppbygging av fenylalanin i hjernen forårsaker alvorlig psykisk skade hvis den ikke blir behandlet. Et kosthold med lite fenylalanin kan redde ungdom fra denne tilstanden.

Mange andre stoffer er viktige for kroppen. Det betyr at de må tas med i kostholdet. Dette gjelder vitaminer, mineraler og noen aminosyrer. Hvis de mangler i kostholdet, oppstår mangelsymptomer, som ofte er assosiert med alvorlige sykdommer, for eksempel skjørbuk i tilfelle av C-vitaminmangel.

Et annet typisk eksempel på ervervede metabolske forstyrrelser er det metabolske syndromet med overvekt, diabetes mellitus, lipidmetabolismeforstyrrelser og arteriosklerose. Årsaken til dette er en feil diett med for mange karbohydrater og fett i årevis, som ikke kan behandles i den menneskelige biologiske planen.