Оксидациите са химични реакции, включващи консумацията на кислород. В организма те са особено важни в контекста на производството на енергия по време на гликолиза. При ендогенните окисления се получават окислителни отпадъци, които са свързани с процесите на стареене и различни заболявания.
Какво е окисление?
Оксидациите са химични реакции, включващи консумацията на кислород. В организма те са особено важни в контекста на производството на енергия по време на гликолиза. Терминът окисление е измислен от химика Антоан Лоран дьо Лавоазие. Той използва термина, за да опише обединението на елементи или химични съединения с кислород. По-късно терминът се разширява до реакции на дехидриране, при които съединенията са лишени от а водород атом. По-специално дехидрогенирането е важен процес в биохимията. В биохимичните процеси, например, водород атомите често се отстраняват от органични съединения чрез коензими като NAD, NADP или FAD. Окислението в биохимията в крайна сметка е известно като реакция на електронен трансфер, при която редуциращият агент подарява електрони на окислител. По този начин редуциращият агент е „окислен“. В човешкото тяло окисленията се свързват основно с редукционни реакции. Този принцип е описан в контекста на окислително-възстановителната реакция. Следователно редукциите и окисленията винаги трябва да се разбират само като частични реакции на общата редокс реакция. По този начин окислително-редукционната реакция съответства на комбинация от окисление и редукция, която прехвърля електрони от редуциращия агент към окислителя. В тесния смисъл всяка химическа реакция, включваща консумацията на кислород, се счита за биохимично окисление. В по-широк смисъл окислението е всяка биохимична реакция, включваща електронен трансфер.
Функция и задача
Окислението съответства на даряването на електрони. Редукцията е приемането на дарените електрони. Заедно тези процеси се наричат редокс реакции и формират основата на всеки вид производство на енергия. По този начин окислението освобождава енергията, която се абсорбира в редукция. Глюкоза е лесно съхраняван енергиен източник и също така важен градивен елемент за клетките. Глюкоза молекули форма аминокиселини и други жизненоважни съединения. Терминът гликолиза се използва в биохимията, за да опише окисляването на въглехидрати. Въглехидрати се разграждат в тялото на отделните им градивни елементи, т.е. гликоза , а също и фруктоза молекули. В рамките на клетките, фруктоза относително бързо се превръща в глюкоза. В клетките глюкозата с молекулна формула C6H12O6 се използва за производство на енергия с консумацията на кислород от молекулната формула O2, произвеждайки въглероден диоксид с молекулна формула CO2 и вода на формулата H2O. По този начин това окисление на молекулата на глюкозата добавя кислород и отстранява водород. Целта на всяко окисление от този вид е да се получи доставчик на енергия АТФ. За тази цел описаното окисление протича в цитоплазмата, в митохондриалната плазма и в митохондриалната мембрана. В много контексти окисляването е посочено като основа за живота, тъй като гарантира производството на ендогенна енергия. В рамките на митохондрии, се осъществява т. нар. окислителна верига, която е изключително важна за човешкия метаболизъм, защото целият живот е енергия. Живите същества участват в метаболизма, за да генерират енергия и по този начин да осигурят оцеляване. Въпреки това, окисления в рамките на митохондрии произвеждат не само енергията на продукта от реакцията, но и окислителните отпадъци. Тези отпадъци съответстват на химически активни съединения, известни като свободни радикали, които се контролират от организма ензими.
Болести и неразположения
Окисляването, в смисъл на разграждане на богати на енергия съединения до енергийно бедни съединения, се случва непрекъснато в човешкото тяло при производство на енергия. В този контекст окисляването служи за генериране на енергия и протича в митохондрии, които също се наричат малки електроцентрали на клетките. Богатите на енергия съединения, произведени от тялото, се съхраняват в тялото като АТФ след този вид окисление. Енергийният носител за окисляване в този процес е храната, за преобразуването на която е необходим кислород. Този тип окисление произвежда агресивни радикали. Обикновено тялото прихваща и неутрализира тези радикали посредством защитни механизми. Един от най-важните защитни механизми в този контекст е активността на не-ензимните антиоксиданти, Радикалите биха атакували човешки тъкани без тези вещества и биха причинили трайно увреждане, особено на митохондриите. Високо физическо и психическо стрес увеличават метаболизма и консумацията на кислород, което води до повишено образуване на радикали. Същото важи и за , в тялото или излагане на външни фактори като UV лъчение, радиоактивни лъчи и надморска радиация или токсини от околната среда и цигарен дим. Защитни антиоксиданти като витамин А, витамин С, витамин Е намлява каротеноиди or селен вече не са в състояние да противодействат на вредните ефекти на радикалното окисляване, когато са изложени на повишени нива на радикали. Този сценарий е свързан както с естественото стареене, така и с патологичните процеси, като развитието на рак, По този начин, недохранване, токсична консумация, излагане на радиация, обширни упражнения, психически стрес, както острите, така и хроничните заболявания създават повече свободни радикали, отколкото тялото може да се справи. Свободните радикали имат или един електрон твърде много, или твърде малко. За да компенсират, те се опитват да вземат електрони от други молекули, който може олово до окисляване на ендогенни компоненти като липиди в мембраната. Свободните радикали могат да причинят мутации на ядрена ДНК и митохондриална ДНК. В допълнение на рак и процеса на стареене, те са свързани като причинителен фактор за атеросклерозата, диабет, ревматизъм, ГОСПОЖИЦА, болестта на Паркинсон, Алцхаймер заболяване и имунна недостатъчност или катаракта и хипертония. Свързани [протеини]] на свободни радикали, захар-протеини и други компоненти на основните вещества заедно, което затруднява отстраняването на киселинните метаболитни отпадъци. Околната среда става все по-благоприятна за патогени as съединителната тъкан, по-специално „подкислява“.
