التفاعلات الكيميائية في جسم الإنسان
تحدث في جسم الإنسان الملايين من التفاعلات الكيميائية طوال الوقت، وهي التي تساعد الإنسان على البقاء على قيد الحياة، وبشكل عام يُطلق على التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل أجسام الكائنات الحية اسم التفاعلات البيوكيميائية (بالإنجليزية: Biochemical Reactions)، كما يُطلق على مجموع هذه التفاعلات معاً اسم الأيض أو الاستقلاب (بالإنجليزية: Metabolism) الذي يشمل كلاً من التفاعلات الطاردة للطاقة، والتفاعلات الماصة للطاقة، ويجدر بالذكر هنا أن معظم التفاعلات الكيميائية الحيوية تحتاج إلى محفز بيولوجي يسمى الإنزيم لتسريع التفاعل؛ إذ تقلل الإنزيمات من كمية طاقة التنشيط اللازمة للتفاعل حتى يبدأ، وتكون معظم الإنزيمات عبارة عن بروتينات تؤثر على مادة واحدة محددة فقط، وعليه من أشهر الأمثلة على التفاعلات التي تحث داخل الأجسام الحية ما يأتي:
تفاعلات الابتناء (ماصة للطاقة)
تسمى التفاعلات الماصة للحرارة في الكائنات الحية باسم تفاعلات الابتناء أو الأيض البنائي أو البناء (بالإنجليزية: Anabolic Reactions)، وهي المسؤولة عن تكوين جزيئات أكبر من الجزيئات الأصغر ويحدث فيها امتصاص للطاقة، ومن الأمثلة عليها هي انضمام الأحماض الأمينية معاً لتشكيل البروتينات، وتجميع السكريات الأحادية معاً لتكوين السكريات المتعددة، والأحماض الدهنية معاً لتكوين الدهون الثلاثية، والنيوكليوتيدات معاً لتكوين الأحماض النووية، وهذا النوع من التفاعلات هو المسؤول عن تشكيل الخلايا والأنسجة الجديدة، وتجديد الأنسجة والأعضاء.
تفاعلات الهدم أو التقويض (تفاعلات طاردة للطاقة)
تسمى التفاعلات الطاردة للحرارة في الكائنات الحية باسم تفاعلات التقويض أو الهدم (بالإنجليزية: Catabolic Reactions)، وهذه التفاعلات هي المسؤولة عن تقسيم الجزيئات إلى وحدات أصغر وإطلاق الطاقة، إذ يتم تحويل ما يقارب من 40% من الطاقة المنبعثة مباشرة إلى جزيئات ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP)، أما ما تبقى من الطاقة فيتم إطلاقها بقية الطاقة كطاقة حرارية يتم امتصاصها بعد ذلك بواسطة أنسجة الجسم والسوائل فيه، والطاقة الناتجة عن هذه التفاعلات يستفيد منها الكائن الحي للنمو وإصلاح الخلايا.
من الأمثلة الشائعة على هذا النوع من التفاعلات هو تكسير الجلوكوز أثناء عملية التنفس الخلوي، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة التي تحتاجها الخلايا للقيام بالعمليات الحيوية المختلفة وفق التفاعل الآتي:
طاقة C 6 H 12 O 6 6O 2 ➜ 6CO 2 6H 2 O
ويجدر بالذكر هنا أن هناك نوعان من التنفس الخلوي في جسم الإنسان، أحدهما هو التنفس الهوائي (بالإنجليزية: Aerobic respiration) وهو الذي يستخدم الأكسجين، والآخر هو التنفس اللاهوائي (بالإنجليزية: Anaerobic respiration) الذي لا يستخدم الأكسجين، وجميعها من الأمثلة على تفاعلات الهدم.
من الأمثلة على هذا النوع من التفاعلات في جسم الإنسان أيضاً عملية هضم البروتين التي تحدث في الأمعاء، حيث يتم تكسير البروتينات إلى أحماض أمينية، وعملية تكسير الهيدروكربونات المعقدة إلى سكريات بسيطة، وتكسير الدهون إلى أحماض دهنية وجليسيرول.
