Oksidacijos yra cheminės reakcijos, susijusios su deguonis. Organizme jie yra ypač svarbūs energijos gamybos metu glikolizės metu. Vykstant endogeninėms oksidacijoms, susidaro oksidacinės atliekos, kurios yra susijusios su senėjimo procesais ir įvairiomis ligomis.
Kas yra oksidacija?
Oksidacijos yra cheminės reakcijos, susijusios su deguonis. Organizme jie yra ypač svarbūs energijos gamybos metu glikolizės metu. Oksidacijos terminą sugalvojo chemikas Antoine'as Laurent'as de Lavoisier. Jis vartojo šį terminą apibūdindamas elementų ar cheminių junginių susijungimą su deguonis. Vėliau terminas buvo išplėstas iki dehidrinimo reakcijų, kurių metu junginiams atimta a vandenilis atomas. Ypač dehidrinimas yra svarbus biochemijos procesas. Pavyzdžiui, biocheminiuose procesuose vandenilis atomai iš organinių junginių dažnai pašalinami kofermentais, tokiais kaip NAD, NADP ar FAD. Oksidacija biochemijoje galiausiai žinoma kaip elektronų pernešimo reakcija, kurios metu reduktorius elektronus dovanoja oksiduojančiam agentui. Taigi reduktorius yra „oksiduojamas“. Žmogaus kūne oksidacijos iš esmės yra susijusios su redukcijos reakcijomis. Šis principas apibūdinamas redoksinės reakcijos kontekste. Taigi redukcijos ir oksidacijos visada turi būti suprantamos tik kaip bendrosios redoksinės reakcijos dalinės reakcijos. Redokso reakcija atitinka oksidacijos ir redukcijos derinį, kuris perneša elektronus iš reduktoriaus į oksidatorių. Siaurąja prasme bet kokia cheminė reakcija, susijusi su deguonies vartojimu, laikoma biocheminiu oksidavimu. Plačiąja prasme oksidacija yra bet kokia biocheminė reakcija, susijusi su elektronų perdavimu.
Funkcija ir užduotis
Oksidacija atitinka elektronų donorystę. Redukcija yra paaukotų elektronų priėmimas. Kartu šie procesai vadinami redoksinės reakcijos ir sudaro kiekvienos energijos gamybos rūšies pagrindą. Oksidacijos būdu išsiskiria energija, kuri absorbuojama redukcijoje. Gliukozė yra lengvai kaupiamas energijos šaltinis ir taip pat svarbus elementas ląstelėms. Gliukozė molekulės yra ovalios formos amino rūgštys ir kiti gyvybiškai svarbūs junginiai. Terminas glikolizė naudojamas biochemijoje apibūdinant oksidaciją angliavandenių. Angliavandeniai yra suskaidomi kūne į atskirus statybinius elementus, ty į gliukozė , o taip pat fruktozė molekulės. Ląstelėse fruktozė santykinai greitai virsta gliukoze. Ląstelėse gliukozė, kurios molekulinė formulė C6H12O6, naudojama energijai gaminti sunaudojant deguonį, kurio molekulinė formulė O2, gaminant anglis molekulinės formulės dioksidas vanduo formulės H2O. Ši gliukozės molekulės oksidacija prideda deguonies ir pašalina vandenilis. Kiekvienos tokio pobūdžio oksidacijos tikslas yra gauti energijos tiekėją ATP. Šiuo tikslu aprašyta oksidacija vyksta citoplazmoje, mitochondrijų plazmoje ir mitochondrijų membranoje. Daugeliu atvejų oksidacija vadinama gyvenimo pagrindu, nes tai garantuoja endogeninės energijos gamybą. per mitochondrijos, vyksta vadinamoji oksidacijos grandinė, kuri yra labai svarbi žmogaus medžiagų apykaitai, nes visa gyvybė yra energija. Gyvos būtybės užsiima medžiagų apykaita, kad generuotų energiją ir taip užtikrintų išlikimą. Tačiau oksidacijos per mitochondrijos susidaro ne tik reakcijos produkto energija, bet ir oksidacijos atliekos. Šios atliekos atitinka chemiškai aktyvius junginius, vadinamus laisvaisiais radikalais, kuriuos organizmas kontroliuoja fermentai (enzimai).
Ligos ir negalavimai
Oksidacija, turint omenyje daug energijos turinčius junginius iki varganų energijos junginių, žmogaus organizme nuolat vyksta gaminant energiją. Šiame kontekste oksidacija naudojama energijai generuoti ir vyksta mitochondrijos, kurios dar vadinamos mažomis elementų elektrinėmis. Kūno pagaminti daug energijos turintys junginiai po šio tipo oksidacijos organizme kaupiami kaip ATP. Energijos nešiklis oksidacijai šiame procese yra maistas, kuriam konvertuoti reikalingas deguonis. Šio tipo oksidacija sukelia agresyvius radikalus. Kūnas paprastai perima ir neutralizuoja šiuos radikalus apsauginiais mechanizmais. Vienas iš svarbiausių apsauginių mechanizmų šiame kontekste yra nefermentinių antioksidantų aktyvumas. Radikalai puola žmogaus audinius be šių medžiagų ir sukelia ilgalaikę žalą, ypač mitochondrijoms. Didelis fizinis ir psichinis stresas padidinti medžiagų apykaitą ir deguonies suvartojimą, dėl kurio padidėja radikalų susidarymas. Tas pats pasakytina ir apie uždegimas organizme arba išorinių veiksnių, tokių kaip UV spinduliuotė, radioaktyvieji spinduliai ir aukščio spinduliuotė arba aplinkos toksinai ir cigarečių dūmai. Apsauginiai antioksidantai, tokie kaip vitaminas, vitaminas C, vitaminas E ir karotinoidai or selenas nebegali neutralizuoti žalingo radikalų oksidacijos poveikio veikiant padidėjusiam radikalų kiekiui. Šis scenarijus siejamas tiek su natūraliu senėjimu, tiek su patologiniais procesais, tokiais kaip Vėžys. Taigi, neprievalgis, toksinių medžiagų vartojimas, radiacijos poveikis, intensyvus fizinis krūvis, protinis stresasir ūminės, taip pat lėtinės ligos sukuria daugiau laisvųjų radikalų, nei organizmas gali įveikti. Laisvieji radikalai turi per daug arba per mažai vieno elektrono. Norėdami kompensuoti, jie bando paimti elektronus iš kitų molekulės, kuri gali vadovauti iki endogeninių komponentų, tokių kaip oksidacija lipidai membranoje. Laisvieji radikalai gali sukelti branduolinės DNR ir mitochondrijų DNR mutacijas. Be to Vėžys senėjimo procesą, jie buvo siejami su aterosklerozės priežastiniu veiksniu, diabetas, reumatas, VN Parkinsonizmas, Alzheimerio liga liga ir imuninės sistemos nepakankamumas ar katarakta ir hipertenzija. Laisvųjų radikalų kryžminis ryšys [baltymai]] cukrus-baltymai ir kitų pagrindinių medžiagų komponentus, todėl sunku pašalinti rūgštines medžiagų apykaitos atliekas. Aplinka tampa vis palankesnė patogenai as jungiamasis audinys, visų pirma, „rūgština“.
