כל אורגניזם, מחיידקים קטנים ועד יונקים, מורכב מתרכובות כימיות. ניתן למצוא בגופנו כמעט את כל הטבלה המחזורית, מה שמעיד על חשיבותם של יסודות כימיים רבים. כאן נדבר על החשיבות של זרחן וחנקן.
התפקיד הביולוגי של זרחן ותרכובותיו
לכל האלמנטים תפקיד חשוב בשמירה על ההומאוסטזיס של הגוף. כך גם לגבי זרחן, שהוא רחוק מהתפקיד האחרון. מה התפקיד הביולוגי של זרחן והיכן הוא נמצא לרוב?
בטבע, זרחן נמצא רק בצורת תרכובות. הנורמה היומית של היסוד היא 1600 מ ג לאדם ממוצע. זרחן הוא חלק ממולקולות כגון ATP (אדנוזין טריפוספט), חומצות גרעין (DNA ו-RNA), פוספוליפידים קרומיים.
תפקידו הביולוגי של הזרחן בגוף קשור לשמירה על מבנה העצם. Hydroxyapatite, הכולל שאריות חומצה זרחתית, הוא מרכיב אנאורגני חשוב ברקמת העצם. כמו כן, חומר זה מכיל יוני סידן, התומכיםחוזק שלד.
פוספוליפידים של הממברנה הם הבסיס לכל הקומפלקס החיצוני. השכבה הביליפידית מכתיבה תכונות כאלה של ה-CPM כמו פלסטיות, סגירה עצמית והובלה של חומרים. פוספוליפידים אחראים על סוגים מסוימים של הובלה פסיבית על פני הממברנה. כמו כן בעובי ה-CMP נמצאים חלבונים אינטגרלים וחצי אינטגרלים.
חומצות גרעין הן הבסיס למידע גנטי. מולקולות אלו מורכבות ממונומרים הנוקלאוטידים הפשוטים ביותר, הכוללים שאריות זרחן. הם ממלאים תפקיד מכריע ביצירת קשרים פוספודיסטרים של מולקולות DNA ו-RNA, שבלעדיהם המבנה הראשוני לא היה אפשרי.
התפקיד הביולוגי של זרחן קשור לאגירת אנרגיה בתא. זה קשור לסינתזה של ATP, המולקולה שלו מכילה שלושה שאריות של חומצה זרחתית. הם מחוברים ביניהם באמצעות קשרים מאקרו-אירגיים, שבהם אנרגיה מאוחסנת. ATP מסונתז במיטוכונדריה בבעלי חיים, כמו גם בכלורופלסטים מהצומח, מה שהופך את האברונים הללו לתחנות האנרגיה של התא. אם נתקע שארית אחת של חומצה זרחתית, המולקולה נקראת ADP (אדנוזין דיפוספט), ואם שני שאריות מפורקים, אזי ATP מומר ל-AMP (אדנוזין מונופוספט).
התפקיד הביולוגי של הזרחן קשור לעבודה של מערכת העצבים והשרירים. יסוד כימי זה הוא מרכיב חשוב של כמה אנזימים הנחוצים לתגובות בתא.
מחסור ועודף של זרחן
תוכןהזרחן בגוף חייב להיות קבוע ולהישאר בטווח מסוים. אם יש עלייה בריכוז היסוד, מתפתחות מחלות מסוימות. ביניהם מחלת כליות, מחלת אדיסון, סוכרת, אקרומגליה.
ירידה בכמות הזרחן מביאה להתפתחות פעילות גבוהה של בלוטות הפאראתירואיד, כמו גם למספר מחלות נוספות.
תפקידו הביולוגי של הזרחן הוא לשמור על סביבת דם קבועה. מערכת החיץ חייבת להכיל שאריות חומצה זרחתית ולכן יש לשמור על ריכוז היסוד ללא קשר לנסיבות. הוכח שעם חוסר זרחן, הגוף לוקח אותו מתאי הרקמות הרכות. יחד עם זאת, ריכוזו בדם תמיד קבוע או משתנה בטווח צר. ורק עם איבוד של 40% מכלל הזרחן בגוף, הדם מאבד רק 10% מהמסה הכוללת שלו.
חנקן ותפקידיו בגוף
תפקידו העיקרי של חנקן הוא בניית חלבונים וחומצות אמינו. מולקולות אלו חייבות להכיל קבוצת אמינו, הכוללת את היסוד הכימי הזה. חלבונים מבצעים מספר עצום של פונקציות. לדוגמה, הם חלק מממברנות התא ואברונים, עוזרים להעביר מולקולות של חומרים אחרים, מבצעים פונקציית אות, מזרזים את כל התגובות הביוכימיות בצורה של אנזימים.
חומצות אמינו הן המונומרים של חלבונים. במצב חופשי, הם יכולים גם לבצע כמה פונקציות. חומצות אמינו הן גם מבשרות של הורמונים כמו אדרנלין, נוראפינפרין, טרייודותירונין ותירוקסין.
לחנקן יש השפעה רבה על תפקוד מערכת הלב וכלי הדם. זה שומר על גמישות כלי הדם, לחץ הדם. תחמוצת החנקן NO היא אחד מהנוירוטרנסמיטורים באקסונים של תאי מערכת העצבים.
מסקנה
התפקיד הביולוגי של חנקן וזרחן הוא לשמור על תהליכים חיוניים רבים בגוף. יסודות אלו יוצרים מולקולות אורגניות חשובות כגון חלבונים, חומצות גרעין או קבוצות מסוימות של שומנים. אם חנקן מווסת את ההמודינמיקה, אז הזרחן אחראי על סינתזת האנרגיה והוא מרכיב מבני של רקמת העצם.
