أمثلة على التفاعلات الكيميائية المختلفة التي تحدث في جسم الإنسان

التفاعلات الكيميائية في جسم الإنسان

يحدث في جسم الإنسان ملايين التفاعلات الكيميائية بشكل مستمر، والتي تلعب دوراً حيوياً في مساعدته على البقاء على قيد الحياة. بشكل عام، تُعرف التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية بالتفاعلات البيوكيميائية (بالإنجليزية: Biochemical Reactions). يُجمع على هذه التفاعلات باسم الأيض أو الاستقلاب (بالإنجليزية: Metabolism)، الذي يتضمن كلاً من التفاعلات التي تطلق الطاقة وأخرى تمتصها. من المهم الإشارة إلى أن معظم التفاعلات الكيميائية الحيوية تعتمد على وجود محفز حيوي يُعرف بالإنزيم، الذي يعمل على تسريع التفاعل من خلال تقليل الطاقة اللازمة لبدء هذا التفاعل. وغالباً ما تكون الإنزيمات بروتينات تستهدف مادة معينة. فيما يلي بعض الأمثلة الشائعة على التفاعلات التي تحدث داخل الكائنات الحية:

تفاعلات الابتناء (ماصة للطاقة)

تُعرف التفاعلات الماصة للطاقة في الكائنات الحية بتفاعلات الابتناء أو الأيض البنائي (بالإنجليزية: Anabolic Reactions). هذه التفاعلات مسؤولة عن تكوين جزيئات أكبر من الوحدات الأصغر، حيث تفقد الطاقة خلال العملية. من الأمثلة على ذلك: تكوين البروتينات من الأحماض الأمينية، وتجميع السكريات الأحادية لتكوين السكريات المتعددة، وتشكيل الدهون الثلاثية من الأحماض الدهنية، وتكوين الأحماض النووية من النيوكليوتيدات. هذا النوع من التفاعلات يلعب دوراً أساسياً في بناء الخلايا والأنسجة الجديدة، وتجديد الأنسجة والأعضاء.

تفاعلات الهدم أو التقويض (تفاعلات طاردة للطاقة)

تُعرف التفاعلات الطاردة للطاقة في الكائنات الحية بتفاعلات الهدم أو التقويض (بالإنجليزية: Catabolic Reactions). هذه التفاعلات هي المسؤولة عن تفكيك الجزيئات إلى وحدات أصغر وإطلاق الطاقة. يُحوِّل الجسم نحو 40% من الطاقة المنبعثة إلى جزيئات ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP)، بينما يتم إطلاق الباقي على شكل طاقة حرارية تُمتص بعد ذلك بواسطة أنسجة الجسم والسوائل. تُتيح هذه الطاقة الناتجة للكائن الحي فرصاً للنمو وإصلاح الخلايا.

أحد الأمثلة الشائعة على هذا النوع من التفاعلات هو تحول الجلوكوز خلال عملية التنفس الخلوي، مما يؤدي إلى إنتاج الطاقة الضرورية لقيام الخلايا بالعمليات الحيوية المختلفة وفق المعادلة التالية:

طاقة + C6H12O6 + 6O2 ➜ 6CO2 + 6H2O

من المهم أن نذكر أن هناك نوعين من التنفس الخلوي في جسم الإنسان: التنفس الهوائي (بالإنجليزية: Aerobic respiration) الذي يتطلب الأكسجين، والتنفس اللاهوائي (بالإنجليزية: Anaerobic respiration) الذي لا يحتاج إلى الأكسجين. كل هذه العمليات تعتبر أمثلة على تفاعلات الهدم.

كما تشمل عمليات الهدم في الجسم تكسير البروتينات إلى أحماض أمينية في الأمعاء، وتحليل الهيدروكربونات المعقدة إلى سكريات بسيطة، وتفكيك الدهون إلى أحماض دهنية وجليسيرول.