ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Η Βιοχημεία περιγράφει βιολογικές δομές και λειτουργίες με χημικούς όρους. Τα βιομόρια είναι ενώσεις του άνθρακα με ποικίλες λειτουργικές ομάδες. Π.χ. ΟΗ, C=O, COOH, -NH2, -SH.

Τα βιομόρια προκύπτουν από:  Ανάπτυξη χημικών δεσμών μεταξύ των λειτουργικών ομάδων: δεσμοί υδρογόνου, ιοντικές αλληλεπιδράσεις, υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις, δεσμοί Van der Waals, δισουλφιδικοί δεσμοί.  Δημιουργία χημικών αντιδράσεων μεταξύ των λειτουργικών ομάδων.

ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ  Κατανόηση της χημείας των θεμελιωδών βιομορίων των κυττάρων. Θεμελιώδη βιομόρια: Υδατάνθρακες, Λίπη, Πρωτεΐνες και Νουκλεικά οξέα.

ΔΟΜΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΒΙΟΜΟΡΙΩΝ

 Τα κυριότερα καύσιμα του οργανισμού (παράγουν ενέργεια υπό μορφή ATP) αλλά είναι και δομικά συστατικά των κυττάρων και ιστών.

 Παρέχουν ενέργεια (π.χ. ATP) για τις βιοχημικές αντιδράσεις και απαιτούνται για τη σύνθεση νουκλεϊνικών οξέων.

 Κατανόηση της Δομής-Λειτουργίας  Μεταφέρουν συστατικά πολύτιμα για τον οργανισμό. Π.χ. η Αιμοσφαιρίνη μεταφέρει Ο 2 στους ιστούς και παραλαμβάνει/απομακρύνει το CO 2  Ευθύνονται για την κίνηση  Καταλύουν τις βιοχημικές αντιδράσεις (Ένζυμα)  Οργανώνουν το αμυντικό σύστημα (Αντισώματα)  Διεκπεραιώνουν τη σηματοδότηση από τη μεμβράνη του κυττάρου στο πυρήνα για την έναρξη της μεταγραφής.

pH = -log [H + ] pH αίματος = 7,3-7,4 1. CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO H + 2. H αιμοσφαιρίνη η οποία φέρει το αμινοξύ ιστιδίνη το οποίο είναι δέκτης πρωτονίων.

 Ανθρακικό οξύ  Θειικό οξύ  Φωσφορικό οξύ  Γαλακτικό οξύ  Κιτρικό οξύ  Κετονικά σήματα: Ακετοξικό οξύ και β- Υδροξυβουτυρικό οξύ

Β-ΥδροξυβουτυρικόCH3-CH(OH)-CH2-COO - Ακετοξικό CH3-CO-CH2-COO - Ακετόνη CH3-CO-CH2-COO -

Η κ. Brown είναι 26 ετών και πάσχει από διαβήτη. Λαμβάνει ημερήσιες δόσεις ινσουλίνης ώστε να αποφύγει υψηλά ποσά γλυκόζης στο αίμα και κετονικά σώματα. Η κ. Brown παρέλειψε να πάρει ινσουλίνη, είχε ναυτία, η αναπνοή της ήταν γρήγορη και είχε οσμή ακετόνης. Μετεφέρθη στο νοσοκομείο και της έγινε εργαστηριακός έλεγχος.  Γλυκόζη 648 mg/dl (μετά γεύμα 140/νηστείας )  pH 7.08 (Φ. Τ )

Σχόλια Τα ελεύθερα λιπαρά από τα λιπώδη κύτταρα μετατρέπονται στο ήπαρ σε κετονικά σώματα. Η συσσώρευσή τους οδηγεί σε μεταβολική οξέωση γνωστή ως διαβητική κετοξέωση. Ο οργανισμός για να αντισταθμίσει την κατάσταση ενεργοποιεί την αναπνοή ώστε να εξέρχεται περισσότερο CO 2 και έτσι να αυξάνει το pH.

COOH I H – C – OH I CH 3 D (-) Το D γαλακτικό οξύ όμως στρέφει αριστερά το επίπεδο πολώσεως του πολωμένου φωτός και είναι αριστερόστροφο (-). ΓΑΛΑΚΤΙΚΟ ΟΞΥ

Σειρά προτεραιότητας των υποκαταστατών. -Ι > -Cl > -SO 3 H > -SH > -OCH 3 > -OH > -N = O > -N(CH 3 ) 2 > -NH 2 > -COOH > -CONH 2 > -C(CH 3 ) 3 > -CH 2 CH 3 > -CH 3 > -H