biológiai oxidáció
A biológiai oxidáció - egy sor redox reakciók különböző anyagok az élő szervezetben. Úgynevezett redox reakciók előforduló a változás az oxidáció mértékét az atomok miatt újraelosztása elektronok közöttük.
Típusú biológiai oxidációs folyamatok:
1) aerob (mitokondriális) oxidációs célja az energia elvonására tápanyagok és az oxigén járó felhalmozódása azt a formáját ATP. Aerob oxidációt is nevezik szöveti légzést. legaktívabban oxigént fogyasztanak, ahogyan folyik szövetet.
2) anaerob oxidációs - egy módszer kitermelése segédanyagok energiát oxigén nélkül. Anaerob oxidáció fontos az oxigén, és amikor végez intenzív izom munkát.
3) mikroszomális oxidációs szánt hatóanyagok semlegesítéséhez és toxinok, valamint a szintézis különböző anyagok: epinefrin, norepinefrin, melanin a bőrben, a kollagén, a zsírsavak, epesavak, szteroid hormonok.
4) szabad gyök oxidációja szükséges frissíteni a szabályozás és a sejtmembrán átjárhatóságát.
A fő módja a biológiai oxidáció mitokondriális. nyújtásával kapcsolatos a test energia felhasználható formában. energiaforrások emberek esetén a különböző szerves vegyületek: szénhidrátok, zsírok és fehérjék. Az oxidációt tápanyagok bomlási a végső termékek, főleg - a CO2-H2 O (a bontást a fehérjék is képződik NH3). Megjelent míg energia tárolódik formájában energiában gazdag vegyületek a kémiai kötést, előnyösen - ATP.
Energia-gazdag szerves vegyületek úgynevezett élő sejtek tartalmazó gazdag kötési energia. Hidrolízis macroergic kötések (hullámos vonal jelöli
) Bocsátott több, mint 4 kcal / mol (20 kJ / mól). Energia-kötéseket hoz létre, mint eredményeként újraelosztása energia a kémiai kötések a metabolizmus során. A legtöbb gazdag vegyületek a anhidridjei foszforsav, például ATP, GTP, UTP stb Az adenozin-trifoszfát (ATP) központi energiájú kötések anyagokkal.
adenin - ribóz - P
P, ahol P - foszforsav maradék
ATP megtalálható minden sejt citoplazmájában, mitokondriumok és a sejtmag. Biológiai oxidációs reakció kíséri a foszfátcsoport átvitelét csoport ADP alkotnak ATP (ezt a folyamatot nevezik foszforiláció). Így a tárolt energia formájában ATP molekulák, és ha szükséges, lehet végrehajtani a különféle típusú művelet (mechanikus, elektromos, ozmotikus) és szintézis.
A rendszer egyesítése szubsztrát oxidációs az emberi szervezetben
Közvetlen felhasználás kémiai energia, tápanyag-összetételét a molekulák nem lehet, mert törni az intramolekuláris kötések közlemény hatalmas mennyiségű energiát, ami oda vezethet, hogy sejtkárosodást. Ahhoz, hogy az élelmiszer-anyagot kapott a szervezetben, át kell esniük egy sor konkrét átalakulások során, amely bomlás bekövetkezik többlépcsős összetett szerves molekulák be egyszerűbb is. Ez lehetővé teszi a fokozatos energia felszabadulása és tárolja azt ATP formájában.
A folyamat az átalakítás különböző anyagok egy összetett energia substratnazyvaetsya egyesítése. Három fázisa van az egyesülés:
1. Előkészítő fázisban történik az emésztőrendszerben, valamint a sejtek citoplazmájában. Nagy molekulák bomlanak azokat alkotó szerkezeti egységek: poliszacharidok (keményítő, glikogén) - a monoszacharidok; fehérjék - aminosavakká; zsírok - a glicerin és zsírsavak. Ez egy kis mennyiségű energiát (körülbelül 1%) a hőként eltűnt.
2. Szöveti konverziós kezdődik a sejt citoplazmájában, mitokondriumokban végén. Készült még egyszerű molekula, a számos típusú jelentősen csökken. . Az eredményül kapott termékek közös cserélni különböző anyagok módokon: piruvát, acetil-koenzim (acetil-CoA), α-ketoglutarát, oxálacetát, stb A legfontosabb ilyen vegyületek közül az acetil-CoA - a maradékot ecetsav, amelyhez az energia kötés révén S mellékelt kén koenzim-a - vitamin aktív formája B3 (pantoténsav). Processes lebontása fehérjék, zsírok és szénhidrátok konvergálnak lépésben képződését acetil-CoA alkotnak egy további egységes metabolikus ciklust. Ez a szakasz jellemző részleges (20%) az energia felszabadítását, amelynek egy része felhalmozott formájában ATP, és részben elnyelődik, amint a hő.
3. A mitokondriális színpadon. Képződött melléktermékek a második lépésben ezek eljutnak gyűrűs oxidációs rendszer - trikarbonsav ciklus (Krebs-ciklus) és a kapcsolódó mitokondriális légzési lánc. A Krebs-ciklus acetil-CoA oxidálódik CO2 és hidrogén társított vektor - NAD + és FAD · H2 · H2. Hidrogén belép a mitokondriális légzési lánc, ahol az oxidációs oxigén H2 O. Ezt a folyamatot kíséri a kibocsátás körülbelül 80% -át az energia a kémiai kötések anyagok, amelyek közül néhány használnak ATP képződése, és részben - a hő formájában felszabadult.
O2 mitokondriális légzési lánc
Osztályozása és jellemzői a főbb oxidoreduktázok szövetekben
Fontos jellemzője a biológiai oxidáció, hogy zajlik az intézkedés bizonyos enzimek (oxidoreduktázok). Szükséges összes enzimet minden egyes lépésben egyesítjük az összeállításokban, amelyeket általában rögzített különféle sejtmembránok. Ennek eredményeként az összehangolt fellépés az enzimek, kémiai átalakulások fokozatosan kerülhet sor a szállítószalag. Így a reakció terméke egy szakaszban a kiindulási vegyületet a következő lépésben.
1.Degidrogenazy hajtjuk hidrogén absztrakció oxidálható szubsztrát:
Az összefüggő folyamatok energia visszanyerésére, a leggyakoribb típusú biológiai oxidációs reakciók - dehidrogénezés. azaz a szubsztrátum bomlása által oxidálható két hidrogénatom, és át őket, hogy egy oxidálószert. Tény, hogy a hidrogén-az élő rendszerekben nem formájában atomok, és képviseli az összege elektron és proton (H + és E), amely útvonalak különböző mozgást.
Dehidrogenáz komplex fehérjék, koenzimek ezek (nem-fehérje része a komplex egy enzim) lehet egy oxidálószer, és egy redukálószerrel. Kivonása hidrogént a koenzimek szubsztrátok át redukált formában. Visszanyert formában koenzimek adhat hidrogén protonok és az elektronok egy másik koenzim, amely nagyobb redox potenciál.
1) + NAD - és a NADP + -függő dehidrogenáz (koenzimek - NAD + és a NADP + - vitamin aktív alakjainak PP). Két hidrogénatom kapcsolódik által SH2 oxidálható szubsztrátumot. ezáltal egy redukált forma - + NAD · H2:
2) FAD-dependens dehidrogenáz (koenzimek - FAD és FMN - aktív-formában B2-vitamin). Oxidáló képesek ezek az enzimek lehetővé teszik számukra, hogy a hidrogén-közvetlenül oxidálható szubsztrátumot és a feloldott NADN2. Ebben a formában a redukált formájának a FAD és FMN · H2 · H2.
3) koenzimQili ubikinon, amely dehidrogénezéséhez FAD és FMN · H2 · H2 és csatolja két hidrogénatom, egyre KoQ · H2 (hidrokinon)
2.Zhelezosoderzhaschie elektron-hordozóként geminovoy tsitohromyb NATURE, C1, C, a, a3. Citokróm-- olyan enzimek csoportjába tartozó hromoproteidov (foltos fehérjék). Nem-fehérje része a citokróm hem bemutatott. vasat tartalmazó és közel áll szerkezetileg a citokróm hem gemoglobina.Odna molekula, amely képes reverzibilisen vesz egy elektron, megváltoztatva így az oxidáció mértékét a vas:
citokróm (Fe 3+) + E ↔ citokróm (Fe 2+)
Citokróm-a, a3 komplexet alkotnak úgynevezett citokróm oxidáz. Eltérően más citokrómok, citokróm-oxidáz, amely képes reagálni az oxigén - végső elektron akceptor.