Endogeninis pamatinis junginys apibrėžimas biochemijoje

Lietuviškos biomolekulių sandaros ir funkcijų aprašymas turi remtis struktūriniais ir funkcionaliais ryšiais. Šiame straipsnyje apžvelgiami pagrindiniai endogeninio pamatinio junginio (endogeninis pamatinis junginys) apibrėžimai, jų kinetika, reguliacija ir svarbiausios biocheminės reakcijos, susijusios su energijos apykaita bei baltymų, angliavandenių ir lipidų metabolizmu.

1. Ląstelės sudedamųjų dalių ir energijos apykaita

Ląstelėse branduolys yra sudarytas iš branduolinio apvalkalo ir vidinių organelių, o mikrodarinių detalių esmė slypi biopolimerų sandaroje. Ląstelės išorinė membrana atlieka apsauginę, atraminę ir signalų perdavimo funkcijas, o vidinės membranos izoluoja branduolį nuo citoplazmos. Citoplazma apima branduolį ir įvairias membranines struktūras. Apskritai biocheminės reakcijos dažnai vyksta koreguojant energijos balanso poreikius, o energijos saugyklos ir jos panaudojimas užtikrina metabolinę koordinaciją.

2. Medžiagų apykaita: išorinė ir vidinė

Medžiagų apykaita - tai sudėtinė biocheminių reakcijų grandinė, kurios pagrindą sudaro maisto medžiagų įsisavinimas, jų perdirbimas bei atliekų išskyrimas. Išorinė apykaita vyksta tarp organizmo ir aplinkos; vidinė - atlieka organai ir audiniai. Anabolinės asimiliacijos reakcijos naudoja energiją oksidacijos metu arba redokcijų metu prie redukuojamo substrato pridedant vandenilius. Katabolinės (disimiliacijos) reakcijos išskiria energiją. Iš šių procesų kylantys tarpusavio ryšiai yra būtini gyvojo organizmo išlikimui ir vystymuisi.

3. Bioenergetika: bendri dėsniai

Bioenergetika tiria energijos pokyčius biocheminėse reakcijose. Ji apibrėžia energijos tvermės dėsnius, entalpijos ir entropijos pokyčius, kai sistema keičia būseną. Atvirose sistemose vyksta medžiagų ir energijos mainai su aplinka, o izoliuotuose - tik energijos pokyčiai. Maisto medžiagų energetinė vertė dažnai reiškiama kalorijomis arba džauliais, o naudojamas vienetas Si gali būti išreikštas džauliais.

4. Nukleorūgščių sandara ir funkcijos

Nukleorūgštys yra ilgi polimerai, kuriuose nukleotidiniai subvienetai jungiasi kovalentinėmis jungtimis. Yra dvi nukleorūgčių rūšys: DNR ir RNR, skiriamos pagal cukro komponentą ir vieną iš bazinių nukleotidų porų. DNR pagrindinė funkcija yra genetinės informacijos saugojimas; RNR, skirtingai nei DNR, turi ribonukleotidų sudėtį, o uracilas pakeičia timino bazę. Ląstelių kopijų transliacija į proteinkinį lygmenį yra susijusi su nukleorūgščių sekoje apsprendžiama genetine informacija.

5. Baltymai: struktūra ir funkcijos

Baltymai yra pagrindinės organinės medžiagos, turinčios svarbų vaidmenį ląstelių veikloje. Jie skirstomi pagal formą į globulinius ir fibrilinius baltymus. Pagal struktūrą baltymai skirstomi į paprastuosius (albuminai, globulinai, protaminai) ir sudėtinius (nukleoproteinai, chromoproteinai). Paimant asortimentą iš maisto, baltymai virškinimo trakte skaidomi iki laisvų amino rūgščių, kurios gali būti įtraukiamos į kraują per žarnų sienelę. Baltymų virškinimas prasideda skrandyje, o toliau tęsiasi plonojoje žarnoje su kasos ir žarnyno sienelės proteazėmis. Maisto baltymai virškinimo metu suskaidomi į di- ir tri-peptidus, kurie vėliau įsisavinami per plonąsias žarnas.

Patekusios į audinius amino rūgštys dalyvauja medžiagų apykaitoje, biosintezėje ir energijos pasigaminime. Pagrindinės nepakeičiamos amino rūgštys: histidinas, lizinas, treoninas, izoleucinas, metioninas, triptofanas, leucinas, fenilalaninas, valinas. Aminorūgščių katabolizmas vyksta keliomis kryptimis: dezamininimas, peramininimas, dekarboksilinimas. Baltymų biosintezė prasideda transkripcijos ir translacijos etapai, o reguliacija remiasi grįžtamuoju ryšiu ir ribosomų aktyvumo pokyčiais. Protinės arba sudėtinės struktūros, įskaitant 4-tinę, lemia baltymų funkciją.

6. Angliavandeniai: struktūra, virškinimas ir energija

Angliavandeniai yra dažniausiai augaluose esančios struktūrinės molekulės, kurių pagrindinė savybė - turi kelias hidroksilines ir karboksilines grupes. Gliukozė ir fruktozė labiausiai įtakoja žmogaus organizmą. Gliukozė yra nuolatinė kraujo ir audinių dalis; iš jos organizme formuojamas glikogenas. Angliavandeniai į organizmą patenka su maistu kaip disacharidai ir polisacharidai. Virškinimas prasideda burnoje, kur seilių fermentai pradeda skaidyti dalį jų; toliau procesai vyksta skrandyje ir plonosiose žarnose, kur vyksta polisacharidų, disacharidų hidrolizė iki monosacharidų.

7. Lipidai: struktūra, metabolizmas ir energija

Lipidų struktūra ir klasifikacija apima komponentus, kurie dalyvauja membranų sudaryme, ląstelių griaučių formavime ir energijos prasme. Lipidai maisto produktuose hidrolizės metu virškinimo trakte suskaidomi į riebalų rūgštis ir glicerolį. Riebalų rūgščių apykaita ląstelėse yra reikšminga energijos gavimo ir naudojimo procese.

8. Vitaminai, hormonai ir jų reguliacija

Vitaminai yra klasifikuojami pagal jų biologines funkcijas ir padeda palaikyti normalų metabolizmą. Hormonai sintezuojami specifinėse vietose ir klasifikuojami pagal jų kilmę bei veikimo mechanizmus. Medžiagų apykaitos reguliacija - tai hormonų, įskaitant insulino, gliukagoną ir streso hormonus, įtaka energijos ir medžiagų mainams bei adaptacijoms prie fizinio krūvio. Glikogenolizė, glikolizė ir lipolizė - esminiai keliai energijos reguliacijoje, jų poveikio koordinavimą užtikrina hormonai ir fermentai.

Proteinogenezei, glikogenezės ir kitoms reakcijoms reikalingi aktyvuotų amino rūgščių, ribosomų ir ATP sistemos komponentų deriniai. Maisto medžiagų pernašos per membranas apima tiek paprastą, tiek aktyvią pernašą, leidžiančią medžiagoms patekti į ląsteles.

9. Fermentų ir jų kinetika

Fermentai - tai paprasti ar sudėtiniai baltymai, kartais su prostetine grupe, kuri užtikrina katalizinį aktyvumą. Biocheminėje reakcijoje svarbiausia yra kontaktas tarp reaguojančių molekulių ir fermento. Fermentinės reakcijos kinetika skirstoma į kelias fazes: substrato prijungimas prie fermento, keitimasis fermento-substrato komplekse ir galutinio produkto atsiskyrimas. Greičiausia yra pirmoji fazė, o antra - lėčiausia. Fermentų aktyvumas priklauso nuo terpės, temperatūros ir pH.

10. Praktinis: endokrininė reguliacija sporte ir energijos poreikiuose

Sporto mokslas taip pat apima endokrininės reguliacijos ir energijos apykaitos ryšius. Aerobinį ištvermę ir anaerobinę energijos pasiūlą lemia treniruočių pobūdis, intensyvumas ir trukmė. Hipokinezija ar hiperkinezija sukelia biocheminius pokyčius, susijusius su energijos apykaita ir raumenų funkcija. Atkūrimo laikotarpiu svarbios energetikos atstatymo ir resintezės, mitybos reikšmės, taip pat hormonų reguliacijos mechanizmai.

11. Papildomų pojūčių ir papildomų medžiagų įtaka

Specifiniai papildiniai gali turėti įtakos kinetikai bei raumenų funkcijai, tačiau būtina laikytis mokslinių tyrimų duomenų ir vengti netikslų ar nereikalingų hipotezių. Tolimesni tyrimai gali papildyti supratimą apie endogeninį pamatinį junginį, jo congenitūros įtaką raumenų funkcijai ir kraujotakai.

Šio straipsnio turinys sujungia konservatyvius biochemijos mokslinius dėsnius ir konkrečias endogeninio pamatinio junginio funkcijas, tiriančius energetikos, baltymų biosintezės ir hormonų reguliacijos mechanizmus. Tolimesni tyrimai gali papildyti mūsų supratimą apie endogeninio pamatinio junginio vaidmenį žmogaus organizme bei sportinėje veikloje.

tags: #endogeninis #pamatinis #junginys