تكنولوجيا ثقف نفسك

اكتشف كيف تتحكم الكيمياء في أعضاء جسدك؟

اكتشف كيف تتحكم الكيمياء في أعضاء جسدك؟

 إسراء الطيب

يعتقد البعض أن جسم الإنسان بعيد عن علوم الكيمياء والمعادلات الكيميائية، وترتبط فقط بعلم الأحياء الذي يصف طريقة عمل كل جهاز من أجهزة جسم الإنسان، إلا أن المعادلات الكيميائية تحديدًا تدخل وبقوة في طريقة عمل الجسم دون أن تدرك ذلك.

إعلان

وللتعمق أكثر في تدخل الكيمياء في أدق تفاصيل عمل جسمنا يمكننا الوقوف على أبرز العمليات التي لا يستغنى عنها في الجسم والبطل الحقيقي وراءها الكيمياء، سواء كان التنفس أو تنقية الجسم من السموم وغيرها من العمليات.

الكبد

يعد الكبد أحد أهم الأعضاء في جسد الإنسان فلا يمكن الإستغناء عنه أو العيش بدونه، فهو القادر على تخليص الجسم من أي مواد سامة وخطرة تم استهلاكها. ويتم ذلك وفقًا لعدد من العمليات الهامة التي تحدث في كل نسيج منها، وأساس تلك العمليات هي التفاعلات الكيميائية فالكبد يحتاج الإنزيمات لتساعده في تكسير المواد السامة إلى مواد صغيرة ويجعلها آمنة لكي يتمكن الجسم من التعامل معها.

إعلان

اكتشف كيف تتحكم الكيمياء في أعضاء جسدك؟

يحدث التفاعل الكيميائي عندما تكون المركبات قريبة من بعضها، وتتجاذب جزيئاتها لتكون مركبات جديدة. أحيانًا تحدث هذه التفاعلات من تلقاء نفسها، وعادة ما تكون سريعة وتلقائية وتنتج الطاقة. ولكن باقي التفاعلات الكيميائية تحتاج إلى الطاقة، فبدونها يكون التفاعل أبطأ. لذلك فإن الإنزيمات التي تعمل كعامل محفز في المعاملات، تساعد هذه التفاعلات الكيميائية في زيادة سرعتها.

وأهم تلك الإنزيمات “الكاتالاز” وهو إنزيم موجود في الكبد، يعمل على تكسير “فوق أكسيد الهيدروجين” الضار إلى أكسجين وماء عندما يحدث هذا التفاعل، تهرب فقاعات غاز الأكسجين مكونة الرغوة

للكبد وظائف عديدة أخرى في جسم الإنسان، فهي تتعدى الـ 500 وظيفة، منهم التحكم في تركيز الحمض الأميني، وإزالة السموم. وسنتحدث عن كلاهما بالتفصيل الآن. أولًا، بالنسبة للتحكم في تركيز الحمض الأميني:

إعلان

وعندما يتم امتصاص الأحماض الأمينية بواسطة خلايا الكبد؛ تبدأ سلسلة من التفاعلات الكيميائية. يتم أكسدة الحمض الأميني في وجود عامل حفز إنزيمي. في نفس الوقت، تتم إزالة مجموعة الأمين (-NH2) وذرة الهيدروجين من الهيكل الأساسي للحمض الأميني، المنتج الهام في هذا التفاعل هو الأمونيا.

تتحول مجموعة الأمين إلى الأمونيا عن طريق إضافة ذرة الهيدروجين في تفاعل يسمى بـ «إزالة الأمين». والجزء غير النيتروجيني من الجزيء يتحول إلى كربوهيدرات أو دهون.

2NH2CHRCOOH + O2     2CROCOOH + 2NH3

إلا ان الأمونيا مادة شديدة السُمية في جسم الإنسان؛ وبالتالي لا يُسمح لها بالتراكم بداخله. بمساعدة عوامل حفز معينة في خلايا الكبد؛ يتفاعل ثاني أكسيد الكربون كيميائيًا مع جزيئات الأمونيا؛ حيث يتم إنتاج اليوريا (المركب النيتروجيني الأقل سمية).

CO2 + 2NH3    (NH2)2CO + H2O

الرئتين

الدور الرئيسي الذي تقوم به الرئتين والمعروف لدى البشر هو التنفس لكي نبقى على قيد الحياة لكن كيف يحدث ذلك وما الذي يحدث في عملية التنفس تلك، وما أهميتها الفعلية؟

اكتشف كيف تتحكم الكيمياء في أعضاء جسدك؟

 

كل وظائف الجسم تقريبًا تعتمد على الرئتين وعملية التنفس، مثل هضم الطعام، وتحريك العضلات، أو حتى مجرد التفكير، تحتاج إلى الأكسجين. وبعد إنتهاء تلك العمليات يخرج عنها ثاني أكسيد الكربون كمنتج لا فائدة تقوم الرئتين بالتخلص منه من أجل إحلال الأكسجين.

وتنقسم عملية التنفس إلى نوعين، التنفس الهوائي، والتنفس اللاهوائي. كلا النوعين يشملان تفاعل كيميائي يحدث في الخلية لإنتاج الطاقة، وهو الشيء اللازم لتفعيل العمليات الحيوية بالنسبة للتنفس الهوائي، فهو يحدث في (الميتوكوندريا-mitochondria) في الخلية، ويتطلب وجود الأكسجين والجلوكوز؛ لينتج ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة، وفقًا للمعادلة التالية.

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

أما التنفس اللاهوائي فهو لا يتطلب الأكسجين، فقط يتطلب وجود الجلوكوز وينتج طاقة ولكن أقل من التنفس الهوائي. يحدث التنفس اللاهوائي في سيتوبلازم الخلية، لينتج (حمض اللاكتيك-lactic acid).

C6H12O6 -> 2C3H6O3

يحتاج حمض اللاكتيك بعد ذلك إلى أن يتم أكسدته إلى ثاني أكسيد الكربون والماء، لمنعه من الازدياد. فلذلك التنفس اللاهوائي يكون مؤقت، لأنك ستكون في حاجة ملحة إلى تنفس الأكسجين الذي سيعمل على أكسدة حمض اللاكتيك، أي أن التنفس اللاهوائي يكون متبوعًا بالتنفس الهوائي.

اكتشف كيف تتحكم الكيمياء في أعضاء جسدك؟

 

المعدة

تتم بالمعدة عملية تحليل للمكونات الغذائية عن طريق وجود حمض وعامل تحليل، ولا يمكن الاستغناء عن أي منهما، فهناك سائل يسمى بـ «العصير المَعِدي» أو «حمض المعدة»، هذا السائل يتكون في المعدة وهو مكون من حمض الهيدروكلوريك (HCl)، وكلوريد البوتاسيوم، وكلوريد الصوديوم.

ولا يمكن إغفال أن الأحماض تلعب دورًا هام في هضم البروتينات؛ عن طريق تنشيط إنزيمات الهضم، وتجعل البروتينات المبتلعة محللة لكي يتم تكسير السلاسل الطويلة من الأحماض الأمينية بواسطة إنزيمات الهضم.

ويتم إنتاج هذا السائل الحمضي بواسطة الخلايا الموجودة في بطانة المعدة. وهناك خلايا أخرى تقوم بإنتاج البيكربونات، وهي قاعدة، لكي تُعادل السائل حيث تتأكد بأنه لم يصبح حامضي بدرجة أكبر من المطلوب.

ويعرف الهضم بأنه عملية تكسير جزيئات الطعام غير القابلة للذوبان في الماء إلى جزيئات أصغر من الطعام يمكنها الذوبان في الماء؛ لكي تتمكن بلازما الدم المائي من امتصاص هذه الجزيئات. فالهضم هو إحدى أشكال “الهدم”، حيث ينقسم إلى عمليتين يعتمدان على كيفية تكسير الطعام، وهما الهضم الميكانيكي، والهضم الكيميائي الذي لا يمكن الاستغناء عنه حيث تقوم الإنزيمات بتكسير الطعام إلى جزيئات صغيرة يمكن للجسم استخدامها.

وبجانب المعادلات والعمليات السابقة فلم يكن لك ذلك أن يحدث لو لم يكن يحتوي جسم الإنسان على عناصر كيميائية تدخل في تلك المعادلات وتقوم بدورها على أكمل وجه، وفيما يلي أهم تلك العناصر الموجودة في أجسادنا جميعًا ونقصها يسبب أزمة صحية لا فرار منها غير بتعويض تلك العناصر..

اكتشف كيف تتحكم الكيمياء في أعضاء جسدك؟

الأكسجين ويشكل الأكسجين حوالي 65 بالمئة من جسم الإنسان، وهي نسبة كبيرة جدًا يحتاجها الجسم لغالبية العمليات الحيوية به.

الكربون وهو من أهم العناصر الكيميائية للجسم البشري على الإطلاق؛ لأنه يمثل جزء رئيسيًا من كل جزيء بيولوجي، كما يدخل في تركيب الشيفرة الوراثية.

الهيدروجين ويتواجد في جميع الخلايا الحية، وهو عنصر مهم وفعال لكافة أعضاء الجسم، ويدخل في تركيب الشيفرة الوراثية هو الأخر، وكذلك النيتروجين.

الفسفور ويدخل في تركيب العظام بشكلٍ أساسي، كما يدخل في تركيب الشيفرة الوراثية.