Окисление - функция, задача и болести
Оксидации са химични реакции с консумацията на кислород. В организма те са особено важни във връзка с генерирането на енергия по време на гликолиза. Собствените окисления на тялото произвеждат окислителни отпадъци, които са свързани с процесите на стареене и различни заболявания.
Съдържание
Какво представлява окисляването?
Химикът Антоан Лоран дьо Лавоазие въвежда термина окисление. Той използва името, за да опише обединението на елементи или химични съединения с кислород. По-късно терминът беше разширен, за да включва реакции на дехидриране, при които водородният атом се отстранява от съединенията. Дехидратацията е важен процес в биохимията.
При биохимични процеси, например, водородните атоми често се отстраняват от органичните съединения чрез коензими като NAD, NADP или FAD. В биохимията реакцията на електронен трансфер в крайна сметка е известна като окисление, при което редуциращият агент отделя електрони към окислител. Редуциращият агент е "окислен".
Окисленията в човешкото тяло обикновено са свързани 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. Редокс реакцията съответства на комбинация от окисление и редукция, която прехвърля електрони от редуциращия агент към окислителя.
В по-тесен смисъл всяка химическа реакция, която консумира кислород, се счита за биохимично окисление. В по-широк смисъл окислението е всяка биохимична реакция с електронен трансфер.
Функция и задача
Глюкозата е лесен за съхранение доставчик на енергия и същевременно важен градивен елемент за клетките. Молекулите на глюкозата съставят аминокиселини и други жизненоважни съединения. В биохимията терминът гликолиза се отнася до окисляването на въглехидратите. Въглехидратите се разграждат в отделните им градивни елементи в тялото, т.е.молекули на глюкоза и фруктоза.
В рамките на клетките фруктозата се превръща относително бързо в глюкоза. В клетките глюкозата с молекулна формула C6H12O6 се използва за генериране на енергия чрез консумиране на кислород с молекулната формула O2, при което се образува въглероден диоксид с молекулна формула CO2 и вода с формула H2O. Това окисление на молекулата на глюкозата води до кислород и разгражда водорода.
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 собствена енергия на тялото. Така наречената окислителна верига протича в митохондриите, което е от решаващо значение за човешкия метаболизъм, тъй като целият живот е енергия. Живите същества управляват метаболизма, за да генерират енергия и по този начин да осигурят оцеляване.
В случай на окисление в митохондриите, в допълнение към енергията на продукта от реакцията има и отпадъци от окисляване. Този боклук съответства на химически активни съединения, които се считат за свободни радикали и се контролират от организма от ензимите.
Можете да намерите лекарствата си тук
Болести и неразположения
Източникът на енергия за окисляване е храната, за чието преобразуване е необходим кислород. Този вид окисляване произвежда агресивни радикали. Обикновено тялото прихваща тези радикали, използвайки защитни механизми и ги неутрализира. Един от най-важните защитни механизми в този контекст е активността на не-ензимните антиоксиданти. Без тези вещества радикалите биха атакували човешката тъкан и преди всичко биха причинили трайно увреждане на митохондриите.
Високият физически и психически стрес увеличава метаболизма и консумацията на кислород, което води до повишено образуване на радикали. Същото се отнася за възпаление в тялото или излагане на външни фактори като UV лъчение, радиоактивни лъчи и космически лъчи или токсини от околната среда и цигарен дим.
Защитните антиоксиданти като витамин А, витамин С, витамин Е и каротеноиди или селен вече не са в състояние да абсорбират вредните ефекти на радикалното окисляване, когато са изложени на повишено излагане на радикали. Този сценарий е свързан както с естественото стареене, така и с патологични процеси, като например развитието на рак.
Недохранването, консумацията на отрова, излагането на радиация, обширният спорт, емоционалният стрес и острите и хронични 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, което може да доведе до окисляване на собствените компоненти на тялото като липиди в мембраната.
Свободните радикали могат да причинят мутации в ДНК на ядрото и ДНК на митохондриите. В допълнение към рака и процеса на стареене, те са свързани с артериосклероза, диабет, ревматизъм, МС, Паркинсон, Алцхаймер и имунодефицит или катаракта и високо кръвно налягане.
Свободните радикали свързват [протеини], захари-протеини и други основни компоненти на веществата помежду си и по този начин затрудняват отстраняването на киселинните метаболитни отпадъци. Околната среда става все по-благоприятна за патогените, тъй като по-специално съединителната тъкан "подкислява".
подувам
- Alberts, B., u. а.: Молекулярна биология на клетката. 4-то издание. Wiley-VCH., Weinheim 2003
- Кларк, Д. П.: Молекулярна биология: Оригиналът с помощни средства за превод. Spektrum Akademischer Verlag., Хайделберг 2006
- Шартл, М., Човешка биохимия и молекулярна биология. 1-во издание, Urban & Fischer Verlag, Мюнхен 2009
Може да се интересувате и от
В MedLexi.de не само публикуваме за здраве, медицина и уелнес, но също така сме ентусиазирани от текущите медицински изследвания и медицински технологии. Ние с удоволствие изследваме всички теми, свързани с благосъстоянието на човека и неговото здраве и обясняваме сложни медицински проблеми с високи журналистически стандарти за широката публика.
Медицинските експертни познания за нашите предметни области ни помагат да подготвим разбираеми знания за вашето здраве. Ние разследваме проблемите с любопитство, проверяваме ги въз основа на текущата изследователска ситуация и също така разглеждаме ежедневната медицинска практика. Виждаме себе си като посредници на знанието между лекар и пациент.