כיצד ללמוד כימיה של חומצות אמינו בגוף האדם?

להבין מהן חומצות אמיניות. חומצות אמינו הן תרכובות כימיות בעלות תפקיד ביולוגי חשוב ברקמות של כל האורגניזמים החיים כולל בני אדם ובעלי חיים. בדרך כלל הם קיימים באופן טבעי כאבני בניין של מקרומולקולות מסוג מיוחד הנקראות חלבונים. סוג זה של מקרומולקולות נמצא בשפע בטבע ונמצא במוצרי מזון רבים כולל מוצרי בשר ומקורות מזון אחרים בגוף יש 20 חומצות אמינו ידועות המשלבות את מבנה כל החלבונים בגוף.

למד כיצד הגוף מסנתז חומצות אמינו. גופם של בני האדם מסוגל לסנתז חלק מאותן חומצות אמינו כחלק מתפקוד חילוף החומרים המורכב שלו, שכולל בין פונקציות רבות אחרות סינתזה של סוג מסוים של חומצות אמינו אלה שמסיבה זו מכונות חומצות אמינו לא חשובות. החלק האחר של 20 חומצות האמינו אינו מסונתז בגוף בגלל היעדר מנגנונים מיוחדים לסינתזה שלהן כמו נוכחות של אנזימים מתאימים לסינתזה נכונה שלהם.

למד את האמצעים שבהם בני האדם מקבלים את חומצות האמינו שלהם. חומצות אמינו אלו מתקבלות בדרך כלל כמזון עשיר במוצר חלבונים. מקור זה של חומצות אמינו אינו זמין לרקמת הגוף באופן מיידי ויש לעכלו תחילה במעי למרכיביו של חומצות האמינו אשר נספגים בדם באמצעות מערכות הובלה מיוחדות על פני תאי האפיתל המכסים את רירית רירית המעי.

למד את תהליך חילוף החומרים של חומצות אמינו. חומצות אמינו בדרך כלל עוברות חילוף חומרים בגוף באמצעות מספר מנגנונים שכל אחד מהם מוביל לתוצר אחר בגוף. ראשית, חומצות אמינו נכנסות לתהליך טרנסלציה המתרחש בריבוזום התאי ואשר מתווך על ידי קוד גנטי מבסיסי DNA הממוקמים על תבנית DNA ספציפית לקידוד הגנטי של אותו חלבון. תהליך זה מאורגן ומדויק ביותר ומשתמש בחומצות אמינו בגוף החיוניות והן לא חיוניות על מנת לבנות את המבנה הראשוני של החלבון.

היו מודעים למה יכול להשתבש בסינתזה של חומצות אמינו. רצף שגוי של בסיסי DNA עלול לייצר בעצם מבנה פגום של החלבון המסונתז שיש בו רצף שגוי של חומצות אמינו במבנה הראשוני שלו. זה יכול להתרחש בדרך כלל במחלות גנטיות מסוימות ברקמות ספציפיות של הגוף. כמו כן היא יכולה להתרחש עקב השפעה מוטציה על מבנה ה- DNA כפי שהיא באה לידי ביטוי בסוגים מסוימים של סרטן.

למד את תפקידם של חלבונים. חלבונים יכולים לשמש בגוף פונקציות שונות. תפקיד חשוב אחד הוא כאנזימים. לסוג זה של חלבון יש רצף ספציפי של חומצות האמינו שלו ומבנה שלישוני ספציפי המאפשר לו לבצע פונקציה קטליטית של תגובות בגוף. שוב, חומצות אמינו כאן ממלאות תפקיד חשוב מאחר ויכולת קטליטית זו של האנזים נובעת בעיקר ממעט חומצות אמינו הנמצאות בסדק קטן או באולם הנמצא בתוך מבנה האנזים. חומצות אמינו אלה פועלות במשותף לביצוע תגובה מסוימת שאחרת לא הייתה מתרחשת בסביבה מחוץ לאולם האנזים.

למד את ההשפלה של חומצות אמינו. המסלול המטבולי הנוסף שחומצות אמינו נכנסות לגוף ואשר נחקר היטב וידוע בספרות הכימית הוא פירוק של חומצות אמינו למוצרים מטבוליים שונים המשמשים בדרך כלל בינוניים למחזור קרבס במטרה ליצור מולקולות ATP. תהליך זה כולל ברוב חומצות האמינו הוצאת קבוצת האמינו מהמבנה הבסיסי של חומצת האמינו. תהליך זה נקרא delamination והוא אופייני לחילוף החומרים של מולקולות חשובות אלה בגוף.

• תהליך זה מתרחש בדרך כלל בתאי כבד הנקראים הפטוציטים. זהו האתר האופייני למטבוליזם של חומצות אמינו כמו גם מולקולות חשובות אחרות כגון חומצות שומן. תהליך מתמשך זה של צריכת חומצות האמינו על ידי תגובת הזיהוי יכול להוביל לחידוש מקורות המולקולה החשובה הזו בגוף. מסיבה זו אספקה רציפה של חומצות אמינו אלה היא חובה לחילוף חומרים תקין ותקין בגוף. קבוצת האמינו של חומצות אמינו מזויפות מומרת לאוריאה בתהליך ביוכימי ספציפי האופייני למולקולת האמוניה.

עיין בתגובות המטבוליות הידועות האחרות שעושות חומצות אמינו מסוימות מבין 20. אלה משמשים כמתווכים קודמים למולקולות חשובות אחרות בגוף כמו נוירוטרנסמיטרים והורמונים. דוגמאות כוללות סינתזה של הורמון בלוטת התריס מחומצת האמינו טירוזין. כמו כן מעביר עצבי חשוב במערכת העצבים ושנקרא דופמין מתקבל מבחינה מטבולית מסוג אחד של חומצות אמינו על ידי תהליך ביוכימי התלוי אנזימטי.

• שני נוירוטרנסמיטרים חשובים אחרים שהם מתווכים של מערכת העצבים האוטונומית מסונתזים מחומצות אמינו גם על ידי תהליכים ביוכימיים מזרזים אנזימטית. שני נוירוטרנסמיטרים אלה הם אפינפרין ונוראדרנלין ומהווים מתווכים לתפקוד מערכת העצבים האוטונומית. יש להם פונקציה שקשורה לביטוי של מצבי לחץ על ידי גרימת תסמינים פיזיולוגיים כמו דופק מוגבר והזעה מוגברת ותופעות רבות אחרות האופייניות למצב לחוץ זה.