Jony związków organicznych w organizmach żywych

Woda pełni niezbędną rolę w organizmach żywych, ponieważ to od niej uzależnione jest działanie każdej komórki. Stanowi również doskonałe środowisko dla reakcji biochemicznych. W organizmach żywych substancje często występują w formie zdysocjowanej. Ze znanych przykładów należy wymienić między innymi makro-, mikro- czy ultraelementy, które pełnią istotną funkcję zarówno w organizmach roślinnych, jak i zwierzęcych. Pojawia się więc pytanie: czy jony związków organicznych również mogą pełnić ważne role w organizmach żywych? Przyjrzymy się kilku przykładom.

Każdy organizm potrzebuje energii do procesów życiowych. Przy tym należy przede wszystkim wyróżnić oddychanie komórkowe, którego jeden z etapów jest nazywany cyklem kwasu cytrynowego. Często w literaturze fachowej nazwy związków biologicznie czynnych są podawane jako nazwy zwyczajowe. W tym cyklu biorą udział jony związków organicznych, np. jony kwasów karboksylowych czy hydroksykwasów. Wśród anionów kwasów karboksylowych w cyklu kwasu cytrynowego możemy wymienić aniony szczawiooctanowe, bursztynianowe oraz fumaranowe. Z kolei wśród anionów hydroksykwasów: cytrynianowe, izocytrynianowe czy jabłczanowe. Wszystkie te związki są niezbędne do tego, aby mogły zajść reakcje biochemiczne w omawianym cyklu.

Innym przykładem może być fotosynteza tzw. szlaku C4, którą wykorzystują rośliny, aby zwiększyć wydajność tego procesu. W reakcjach biochemicznych szlaku C4 również biorą udział aniony związków organicznych, takie jak aniony szczawianooctanowe czy jabłczanowe.

Znane są także kwasy żółciowe, które są końcowym produktem rozkładu cholesterolu w wątrobie człowieka. Występują w naszym organizmie w formie zdysocjowanej. W największej ilości pojawia się kwas cholowy i deoksycholowy, a w mniejszej - kwas litocholowy i chenodeoksycholowy. Zbadanie poziomu kwasów żółciowych w organizmie człowieka pozwala ocenić pracę wątroby.

Nie można nie wspomnieć także o cyklu mocznikowym, który jest cyklem metabolicznym. Biorą w nim udział zdysocjowane formy trzech aminokwasów: ornityny, cytruliny oraz argininy. Służy do przekształcenia szkodliwego amoniaku w mocznik – końcowego produktu tego cyklu.

Zwykle cząsteczki związków biologicznie czynnych są duże i rozbudowane, ale posiadają grupy funkcyjne, które mogą ulegać dysocjacji elektrolitycznej. Przykładem takiego związku jest bilirubina, zawierająca dwie zdysocjowane grupy karboksylowe. Jest to barwnik powstały w wyniku rozpadu hemoglobiny. Zbadanie poziomu hemoglobiny pozwala ocenić prawidłowe funkcjonowanie wątroby.

Na koniec warto również przypomnieć o witaminie B9, znanej powszechnie jako kwas foliowy, niezbędnej do rozwoju układu nerwowego płodu.

Zapamiętaj więc, że substancje zawarte w organizmach żywych występują głównie w formie zdysocjowanej i właśnie w takiej formie biorą udział w reakcjach biochemicznych.