oxidare

oxidări sunt reacții chimice cu consumul de oxigen. În organism, acestea sunt deosebit de importante în legătură cu generarea de energie în timpul glicolizei. Oxidările proprii ale organismului produc deșeuri oxidative, care sunt asociate cu procesele de îmbătrânire și diverse boli.

Ce este Oxidarea?

Chimistul Antoine Laurent de Lavoisier a inventat termenul de oxidare. El a folosit numele pentru a descrie unirea elementelor sau compușilor chimici cu oxigenul. Termenul a fost ulterior extins pentru a include reacții de deshidrogenare în care un atom de hidrogen este îndepărtat din compuși. Deshidratarea, în special, este un proces important în biochimie.

În procesele biochimice, de exemplu, atomii de hidrogen sunt adesea eliminați din compuși organici de coenzime precum NAD, NADP sau FAD. În biochimie, o reacție de transfer de electroni este cunoscută în cele din urmă sub denumirea de oxidare, în care un agent reducător eliberează electroni către un agent oxidant. Agentul reducător este „oxidat” în acest fel.

Oxidările din corpul uman sunt în general asociate cu reacții de reducere. Acest principiu este descris în contextul reacției redox. Prin urmare, reducerile și oxidările sunt întotdeauna doar înțelese ca reacții parțiale ale reacției redox comune. Reacția redox corespunde astfel unei combinații de oxidare și reducere, care transferă electroni de la agentul de reducere la agentul oxidant.

În sensul mai restrâns, fiecare reacție chimică care consumă oxigen este considerată o oxidare biochimică. Într-un sens mai larg, oxidarea este orice reacție biochimică cu transfer de electroni.

Funcție și sarcină

Oxidarea corespunde eliberării electronilor. Reducerea este absorbția electronilor dați. Împreună, aceste procese sunt cunoscute sub numele de reacția redox și stau la baza oricărui tip de generare de energie. Oxidarea eliberează energia care este absorbită în timpul reducerii.

Glucoza este un furnizor de energie ușor stocabil și, în același timp, un bloc important pentru celule. Moleculele de glucoză alcătuiesc aminoacizi și alți compuși vitali. În biochimie, termenul glicoliză descrie oxidarea carbohidraților. Carbohidrații sunt descompuse în componentele lor individuale din corp, adică în molecule de glucoză și fructoză.

În celule, fructoza este transformată în glucoză relativ rapid. În celule, glucoza cu formula moleculară C6H12O6 este utilizată pentru a genera energie în timp ce consumă oxigen cu formula moleculară O2, prin care se creează dioxid de carbon cu formula moleculară CO2 și apă cu formula H2O. Această oxidare a moleculei de glucoză furnizează astfel oxigen și descompune hidrogenul.

Scopul fiecărei oxidări de acest tip este obținerea ATP furnizor de energie. În acest scop, oxidarea descrisă are loc în citoplasmă, în plasma mitocondrială și în membrana mitocondrială.

În multe contexte, oxidarea este denumită baza vieții, deoarece garantează producerea propriei energii a organismului. Un așa-numit lanț de oxidare are loc în mitocondrii, care este crucial pentru metabolismul uman, deoarece toată viața este energie. Ființele vii își folosesc metabolismul pentru a genera energie și, astfel, pentru a asigura supraviețuirea.

În cazul oxidărilor din mitocondrii, pe lângă energia produsului de reacție, există și deșeuri de oxidare. Această gunoi corespunde compușilor activi din punct de vedere chimic, care sunt considerați radicali liberi și sunt ținuți sub control de către organism de către enzime.

Boli și afecțiuni

Oxidarea în sensul unei descompuneri a compușilor cu consum ridicat de energie la consum redus de energie are loc continuu în corpul uman în timp ce generează energie. În acest context, oxidarea este utilizată pentru a genera energie și are loc în mitocondrii, care sunt cunoscute și sub denumirea de centrale mici ale celulelor. Compușii cu energie ridicată ai organismului sunt depozitați în organism sub formă de ATP după acest tip de oxidare.

Sursa de energie pentru oxidare este alimentul, pentru a cărui conversie este necesar oxigen. Acest tip de oxidare creează radicali agresivi. În mod normal, organismul interceptează acești radicali folosind mecanisme de protecție și le neutralizează. Unul dintre cele mai importante mecanisme de protecție în acest context este activitatea antioxidanților non-enzimatici. Fără aceste substanțe, radicalii ar ataca țesutul uman și, mai ales, ar provoca leziuni permanente ale mitocondriilor.

Stresul fizic și psihic ridicat crește metabolismul și consumul de oxigen, ceea ce duce la formarea radicală crescută. Același lucru se aplică inflamației în organism sau expunerii la factori externi, precum radiațiile UV, razele radioactive și razele cosmice sau toxinele de mediu și fumul de țigară.

Antioxidanții de protecție, cum ar fi vitamina A, vitamina C, vitamina E și carotenoizi sau seleniu nu mai sunt capabili să absoarbe efectele nocive ale oxidării radicalilor atunci când sunt expuși la o expunere crescută la radicali. Acest scenariu este asociat atât cu procesele de îmbătrânire naturală, cât și cu procesele patologice, precum dezvoltarea cancerului.

Malnutriția, consumul de otravă, expunerea la radiații, sportul extins, stresul mental și bolile acute și cronice creează mai mulți radicali liberi decât poate face față organismul. Radicalii liberi au fie un electron prea mult sau prea puțin. Pentru a compensa, încearcă să ia electroni din alte molecule, ceea ce poate duce la oxidarea componentelor proprii ale corpului, cum ar fi lipidele din membrană.

Radicalii liberi pot provoca mutații în ADN-ul nucleului și ADN-ul mitocondrial. Pe lângă cancer și procesul de îmbătrânire, acestea sunt asociate cu arterioscleroză, diabet, reumatism, SM, Parkinson, Alzheimer și imunodeficiență sau cataractă și tensiune arterială ridicată.

Rețeaua de radicali liberi [proteine]], proteine ​​de zahăr și alte componente ale substanței de bază între ele și astfel fac mai dificilă eliminarea deșeurilor metabolice acide. Mediul devine din ce în ce mai favorabil pentru agenți patogeni, deoarece țesutul conjunctiv în special „se acidifiază”.