Oxidácia - funkcie, úlohy a choroby

Oxidácie sú chemické reakcie so spotrebou kyslíka. V tele sú obzvlášť dôležité v súvislosti s tvorbou energie počas glykolýzy. Oxidácie tela produkujú oxidačný odpad, ktorý súvisí so starnutím a rôznymi chorobami.

Obsah

Aká je oxidácia?

molekulárnym vzorcom

Chemik Antoine Laurent de Lavoisier vytvoril termín oxidácia. Týmto výrazom označil spojenie prvkov alebo chemických zlúčenín s kyslíkom. Termín bol neskôr rozšírený tak, aby zahŕňal dehydrogenačné reakcie, pri ktorých je zo zlúčenín odstránený atóm vodíka. Dehydratácia je dôležitý proces v biochémii.

V biochemických procesoch sa napríklad atómy vodíka často odstraňujú z organických zlúčenín koenzýmami, ako sú NAD, NADP alebo FAD. V biochémii je reakcia na prenos elektrónov nakoniec známa ako oxidácia, pri ktorej redukčné činidlo vydáva elektróny oxidačnému činidlu. Redukčné činidlo je „oxidované“.

V ľudskom tele sú oxidácie všeobecne spojené s redukčnými reakciami. Tento princíp je opísaný v kontexte redoxnej reakcie. Redukcie a oxidácie sa preto vždy majú chápať iba ako čiastočné reakcie bežnej redoxnej reakcie. Redoxná reakcia teda zodpovedá kombinácii oxidácie a redukcie, ktorá prenáša elektróny z redukčného činidla do oxidačného činidla.

V užšom zmysle sa každá chemická reakcia, pri ktorej sa spotrebúva kyslík, považuje za biochemickú oxidáciu. V širšom zmysle je oxidácia akákoľvek biochemická reakcia s prenosom elektrónov.

Funkcia a úloha

Glukóza je ľahko skladovateľný dodávateľ energie a zároveň dôležitým stavebným prvkom pre bunky. Molekuly glukózy tvoria aminokyseliny a ďalšie dôležité zložky. V biochémii sa výraz glykolýza vzťahuje na oxidáciu sacharidov. Sacharidy sa rozkladajú na jednotlivé stavebné prvky v tele, to znamená na molekuly glukózy a fruktózy.

V bunkách sa fruktóza premieňa na glukózu pomerne rýchlo. V bunkách sa glukóza s molekulárnym vzorcom C6H12O6 používa na výrobu energie spotrebovaním kyslíka s molekulárnym vzorcom 02, čím sa vytvára oxid uhličitý s molekulárnym vzorcom CO2 a voda so vzorcom H2O. Táto oxidácia molekuly glukózy vedie k kyslíku a rozkladá vodík.

Cieľom každej oxidácie tohto druhu je získať dodávateľa energie ATP. Za týmto účelom prebieha opísaná oxidácia v cytoplazme, v mitochondriálnej plazme a v mitochondriálnej membráne.

V mnohých kontextoch sa oxidácia označuje ako základ pre život, pretože zaručuje produkciu vlastnej energie tela. V mitochondriách prebieha takzvaný oxidačný reťazec, ktorý je rozhodujúci pre ľudský metabolizmus, pretože všetok život je energia. Živé veci fungujú metabolizmom na výrobu energie a tým na zabezpečenie prežitia.

V prípade oxidácií v mitochondriách existuje okrem energie reakčného produktu aj odpad z oxidácie. Tento odpad zodpovedá chemicky aktívnym zlúčeninám, ktoré sa považujú za voľné radikály a ktoré telo udržuje pod kontrolou pomocou enzýmov.

Lieky nájdete tu

Choroby a choroby

Zdrojom energie na oxidáciu sú potraviny, pre ktorých premenu je potrebný kyslík. Tento typ oxidácie produkuje agresívne radikály. Telo tieto radikály normálne zachytáva pomocou ochranných mechanizmov a neutralizuje ich. Jedným z najdôležitejších ochranných mechanizmov v tejto súvislosti je aktivita neenzymatických antioxidantov. Bez týchto látok by radikály napádali ľudské tkanivo a predovšetkým by trvale spôsobovali mitochondrie.

Vysoký fyzický a psychický stres zvyšuje metabolizmus a spotrebu kyslíka, čo vedie k zvýšenej tvorbe radikálov. To isté platí pre zápal v tele alebo vystavenie vonkajším faktorom, ako sú UV žiarenie, rádioaktívne žiarenie a kozmické žiarenie alebo toxíny z prostredia a cigaretový dym.

Ochranné antioxidanty, ako je vitamín A, vitamín C, vitamín E a karotenoidy alebo selén, už nie sú schopné absorbovať škodlivé účinky radikálovej oxidácie, keď sú vystavené zvýšenému pôsobeniu radikálov. Tento scenár je spojený tak s prirodzeným starnutím, ako aj s patologickými procesmi, ako je napríklad vznik rakoviny.

Podvýživa, konzumácia jedov, vystavenie žiareniu, rozsiahly šport, duševný stres a akútne a chronické choroby vytvárajú viac voľných radikálov, ako dokáže telo zvládnuť. Voľné radikály majú buď jedného elektrónu príliš veľa alebo príliš málo. Ako kompenzáciu sa snažia vziať elektróny z iných molekúl, čo môže viesť k oxidácii vlastných zložiek tela, ako sú lipidy, v membráne.

Voľné radikály môžu spôsobiť mutácie v jadre DNA a mitochondriálnej DNA. Okrem rakoviny a procesu starnutia sú spojené s artériosklerózou, cukrovkou, reumatizmom, SM, Parkinsonovou chorobou, Alzheimerovou chorobou a imunitnou nedostatočnosťou alebo sivým zákalom a vysokým krvným tlakom.

Voľné radikály navzájom spájajú [bielkoviny], cukrové bielkoviny a ďalšie zložky základných látok, a tak sťažujú odstraňovanie kyslého metabolického odpadu. Životné prostredie je pre patogény čoraz priaznivejšie, pretože najmä „okysľuje“ spojivové tkanivo.

nafúknuť

  • Alberts, B. a kol.: Molecular Biology of the Cell. 4. vydanie. Wiley-VCH., Weinheim 2003
  • Clark, D.P .: Molekulárna biológia: Originál s prekladovými pomôckami. Spektrum Akademischer Verlag., Heidelberg 2006
  • Schartl, M., Human Biochemistry and Molecular Biology. 1. vydanie, Urban & Fischer Verlag, Mníchov 2009

Tiež by vás mohlo zaujímať

Na stránkach MedLexi.de publikujeme nielen informácie o zdraví, medicíne a wellness, ale sme nadšení aj zo súčasného lekárskeho výskumu a medicínskych technológií. S potešením skúmame všetky témy týkajúce sa pohody človeka a jeho zdravia a pre širokú verejnosť vysvetľujeme zložité medicínske problémy s vysokými novinárskymi štandardmi.

Lekárske odborné znalosti pre naše predmetové oblasti nám pomáhajú pripraviť zrozumiteľné znalosti pre vaše zdravie. Fakty zvedavo vyšetrujeme, kontrolujeme na základe aktuálnej situácie vo výskume a tiež skúmame každodennú lekársku prax. Vidíme sa ako sprostredkovatelia vedomostí medzi lekárom a pacientom.