оксидација

Оксидације су хемијске реакције са потрошњом кисеоника. У телу су посебно важне у вези са стварањем енергије током гликолизе. Сама телесна оксидација производи оксидативни отпад који је повезан са процесима старења и различитим болестима.

Шта је оксидација?

Хемичар Антоине Лаурент де Лавоисиер сковао је термин оксидација. Име је користио да опише спој елемената или хемијских једињења са кисеоником. Термин је касније проширен и укључује реакције дехидрогенације у којима је атом водоника уклоњен из једињења. Дехидрација је важан процес у биохемији.

На пример, у биохемијским процесима, атоми водоника се често уклањају из органских једињења коензимима као што су НАД, НАДП или ФАД. У биохемији је реакција преноса електрона у коначници позната и као оксидација, при којој редукционо средство даје оксидационо средство електронима. На тај начин се редукционо средство „оксидује“.

Оксидације у људском телу су углавном повезане са реакцијама редукције. Овај принцип је описан у контексту редокс реакције. Редукције и оксидације стога увек треба разумети само као парцијалне реакције уобичајене редокс реакције. Редокс реакција на тај начин одговара комбинацији оксидације и редукције, која преноси електроне из редукционог средства у оксидационо средство.

У ужем смислу, свака хемијска реакција која троши кисеоник сматра се биохемијском оксидацијом. У ширем смислу, оксидација је свака биохемијска реакција са преносом електрона.

Функција и задатак

Оксидација одговара ослобађању електрона. Редукција је прихватање датих електрона. Заједно, ови процеси су познати као редокс реакција и представљају основу било које врсте производње енергије. Оксидација ослобађа енергију која се апсорбује током редукције.

Глукоза је снабдевач енергијом лако похрањивим и истовремено важан грађевни блок ћелија. Молекули глукозе чине аминокиселине и друга витална једињења. У биохемији израз гликолиза описује оксидацију угљених хидрата. Угљикохидрати се разграђују на њихове појединачне грађевне дијелове у тијелу, тј. На молекуле глукозе и фруктозе.

Унутар ћелија фруктоза се релативно брзо претвара у глукозу. У ћелијама се глукоза са молекуларном формулом Ц6Х12О6 користи за генерисање енергије уз потрошњу кисеоника молекуларном формулом О2, при чему се стварају угљендиоксид са молекулском формулом ЦО2 и вода са формулом Х2О. Ова оксидација молекула глукозе доводи до кисеоника и разграђује водоник.

Циљ сваке ове врсте оксидације је добијање АТП снабдевача енергијом. У ту сврху се описана оксидација одвија у цитоплазми, у митохондријалној плазми и у митохондријској мембрани.

У многим се контекстима оксидација наводи као основа живота, јер гарантује производњу сопствене енергије тела. У митохондријама се одвија такозвани ланац оксидације који је пресудан за људски метаболизам, јер сав живот је енергија. Живе ствари управљају метаболизмом како би створиле енергију и на тај начин осигурале опстанак.

У случају оксидација унутар митохондрија, поред енергије продукта реакције, постоји и оксидациони отпад. Ово смеће одговара хемијски активним једињењима која се сматрају слободним радикалима и тело их контролише ензимима.

Болести и тегобе

Оксидација у смислу распада високоенергетских до нискоенергетских једињења настаје у људском телу током генерисања енергије. У том контексту, оксидација се користи за стварање енергије и одвија се у митохондријама, које су такође познате као мале ћелијске електране. Тела сопствена високо-енергетска једињења се складиште у телу као АТП после ове врсте оксидације.

Извор енергије за оксидацију је храна за чију је претворбу потребан кисеоник. Ова врста оксидације ствара агресивне радикале. Тело нормално пресреће ове радикале користећи заштитне механизме и неутралише их. Један од најважнијих заштитних механизама у овом контексту је активност неензимских антиоксиданата. Без ових супстанци, радикали би нападали људско ткиво и изнад свега проузроковали трајна оштећења митохондрија.

Висок физички и ментални стрес повећава метаболизам и потрошњу кисеоника, што доводи до повећања формирања радикала. Исто се односи на упалу у телу или изложеност спољним факторима као што су УВ зрачење, радиоактивни зраци и космички зраци или токсини из околине и дим цигарете.

Заштитни антиоксиданти попут витамина А, витамина Ц, витамина Е и каротеноида или селена више нису у стању да апсорбују штетне ефекте радикалне оксидације када су изложени повећаном излагању радикалима. Овај сценарио је повезан и са природним старењем и са патолошким процесима, као што је развој рака.

Потхрањеност, конзумирање отрова, изложеност радијацији, обиман спорт, ментални стрес и акутне и хроничне болести стварају више слободних радикала него што их тело може поднијети. Слободни радикали или имају један електрон превише или премало. Да би се надокнадили, они покушавају да узму електроне из других молекула, што може довести до оксидације телесних компоненти, попут липида у мембрани.

Слободни радикали могу изазвати мутације у ДНК језгра и митохондријске ДНК. Поред рака и процеса старења, повезани су са артериосклерозом, дијабетесом, реуматизмом, МС, Паркинсоновом, Алзхеимеровом и имунодефицијенцијом, или катарактом и високим крвним притиском.

Слободни радикали повезују [протеин], шећере, протеине и остале компоненте основне супстанце и тако отежавају уклањање киселог метаболичког отпада. Околина постаје све повољнија за патогене, јер везивно ткиво посебно "закисељује".