Základy biochémie


Tento skript poskytuje prehľad nevyhnutných základných informácií. V žiadnom prípade nenahrádza podrobné vysvetlenie v chémii a biochémii.

chemické prvky

Úlohy biochémie
Biochémia sa zameriava na dve hlavné oblasti:

zastúpenie metabolizmu, najmä jeho regulácia

Najdôležitejšie chemické princípy

Hlavné chemické prvky
Najbežnejšie používané chemické prvky pri výrobe biochemických zlúčenín sú:

Uhlík (chemický symbol C)

Až na niekoľko výnimiek tvorí uhlík rámec všetkých organických molekúl. Vyznačuje sa tým, že dokáže spojiť seba a ďalšie atómy za vzniku reťazcov a kruhov.

Funkčné skupiny
V biochémii sú výhodné zoskupenia atómov, ktoré funkčne tvoria jednotku. Sú to najmä:

Každá z týchto skupín má určité chemické a fyzikálne vlastnosti, ktoré majú potom rozhodujúci vplyv na správanie molekuly, ktorá obsahuje jednu alebo viac z týchto skupín. Zlúčeniny s rovnakou funkčnou skupinou sú rozdelené do tried látok.

Za zmienku stojí aj kyselina fosforečná. V kombinácii s cukrom vytvára štruktúru nukleotidov (genetický materiál), ale hrá tiež dôležitú úlohu pri chemickom ukladaní energie (napr. V ATP).

Aminokyseliny a bielkoviny
Pokiaľ ide o množstvo, bielkoviny tvoria najväčšiu časť všetkých organických zlúčenín v ľudskom organizme. Aminokyseliny (AS) slúžia ako stavebné prvky bielkovín.
Bielkoviny majú rôzne funkcie:

Protilátky: Ochrana organizmu pred cudzorodými látkami.

Transportná funkcia: hlavne vo vode nerozpustné látky sa transportujú v krvi viazané na bielkoviny (bilirubín, lipidy, meď, lieky, vápnik, hormóny)

Kontrola metabolizmu: enzýmy

Zloženie bielkovín je určené v genetickom materiáli.

Nukleotidy
Nukleotid pozostáva z

  • Kyselina fosforečná,
  • cukor (ribóza alebo deoxyribóza) a
  • báza (tymín, cytozín, adenín, guanín, uracyl).

Nukleové kyseliny
Nukleotidy môžu vytvárať dlhé reťazce nazývané nukleové kyseliny. Nukleové kyseliny tvoria genetickú informáciu (dedičnú látku), ktorá sa dedí od jednotlivca k jednotlivcovi.

Sacharidy
Sacharidy, cukor, škrob, glykogén, dextríny a celulóza sú zložené z prvkov uhlík (C), vodík (H) a kyslík (O). Potraviny obsahujúce sacharidy sú okrem cukru, obilia a všetkých výrobkov z neho aj strukoviny, zemiaky, zelenina a ovocie.

Jednoduché cukry zahŕňajú: glukózu (hroznový cukor), galaktózu, fruktózu (ovocný cukor), ribózu a deoxyribózu.

Lipidy
Lipidy sú tiež známe ako tuky. Spoločná pre všetky lipidy je ich zlá rozpustnosť vo vode. Lipidy možno z hľadiska chemickej štruktúry rozdeliť do úplne odlišných skupín:

  • Neutrálne tuky alebo triglyceridy: pozostávajúce z mastných kyselín a glycerínu
  • Cholesterol (tiež nazývaný cholesterol)
  • Fosfolipidy

Vitamíny
Vitamíny sú nízkomolekulárne dôležité zložky, ktoré si organizmus nedokáže vytvoriť sám a ktoré je preto potrebné prijímať s jedlom. Nedostatok vitamínov vedie k hypovitaminóze so špecifickými príznakmi.

Príklad: Nedostatok vitamínu C (kyselina askorbová) môže viesť k skorbutu, ktorého typickými príznakmi sú únava, bolesti svalov, spontánne krvácanie a zmeny ďasien so stratou zubov.

Vitamíny sa delia na rozpustné vo vode a v tukoch. Zvýšený prísun vitamínov rozpustných vo vode sa vylučuje močom.
Vitamíny rozpustné v tukoch sa na druhej strane ukladajú v tele a pri nadmernom príjme môžu viesť k príznakom otravy (hypervitaminózy). Hypervitaminózy sú oveľa zriedkavejšie ako hypovitaminózy a vyskytujú sa prakticky iba s vitamínmi A a D rozpustnými v tukoch z uvedených dôvodov.

Minerály
Minerály sú základné látky, ktoré sa vyskytujú v organicky viazanej forme alebo v anorganickej forme ako soli.
V závislosti na koncentrácii minerálov v tele a požadovanom príjme si môžete vybrať medzi objemovými prvkami (sodík, draslík, vápnik, fosfor, horčík a chlór) a stopovými prvkami (železo, jód, fluór, mangán, meď, zinok, cín, kobalt, chróm, selén, kremík), Molybdén a vanád).
Sodík, draslík, vápnik, chlorid a anorganický fosfát sú v medicíne tiež známe ako elektrolyty.

Voda
Netreba zabúdať na kvantitatívne dominantnú molekulu: vodu (H2O). Obsah vody u ľudí je medzi 50% a 70% telesnej hmotnosti, v závislosti od množstva telesného tuku.

Úlohy metabolizmu
Metabolizmus (metabolizmus) má dve hlavné úlohy:

  • Rozklad zložiek potravy a obnova tiež endogénne látky, ktoré sa potom môžu sprístupniť rôznym orgánom, tkanivám a bunkám. Látky, ktoré sa premieňajú v metabolizme, sa všeobecne nazývajú metabolity.
  • Extrakcia energie (rozpadom vysokoenergetických molekúl), ako aj medzisklad tejto energie, ktorá sa potom používa na tvorbu vlastných látok v tele.