A lipidek oxidációja a szervezetben és a folyamat szerepe
Az oxigén részt vesz a szervezet különböző folyamataiban, amelyek szükségesek az élet fenntartásához. Az aktív formák azonban kárt okozhatnak. Mi a lipidek oxidációja a szervezetben és milyen tulajdonságai vannak?
Energiafunkció
A zsírsejtek a leginkább energiaigényesek, ami megkülönbözteti őket a fehérjéktől és a szénhidrátoktól. Az oxidáció folyamatában energiát képez, amelyet ATP formájában tárolnak. A lipidek fő funkciói műanyag és energia. Ezek a sejtek szerkezeti elemei, amelyek nélkül a szervezet nem létezhet. A lipidek felhalmozódnak a zsírraktárakban, ezáltal létrehozva a szervezet funkcióinak energiaellátását.
peroxidáció
Az oxigén aktív formái a legtöbb sejtben keletkeznek, az elektronok fokozatos csatolásának köszönhetően. Az ilyen reakciók fő terméke a víz, de a kémiailag aktív anyagok szintén egymás mellett állnak ezen átalakulással. A folyamat nemcsak a lipidekben, hanem a fehérjék molekuláiban is előfordul.
Az oxidáció szerepe
Az aktív oxigénformák részvétele leggyakrabban kellemetlen következményekkel jár a testben - a sejtek megsemmisítésében. Különösen fontos a membrán lipid oxidációjának folyamata, benne hibák keletkeznek. Így a sejtmembrán megszünteti védőfunkcióinak ellátását, és a sejt elpusztul.
A legaktívabb a hidroxilcsoport. Jelentõsebb hatást gyakorol a sejtek szerves összetevõire. Képes egy molekulából elektronot venni, ami oxidációs reakciók láncolatát váltja ki. A testben való védelem érdekében van egy oxidációs gátlási rendszer, amely segíti a sejt integritását.
A peroxid oxidáció nem csak kárt okoz. Ennek a folyamatnak hasznos funkciói vannak. Aktív formák nélkül lehetetlen elképzelni a fagocitózist, amelynek következtében idegen anyagokat öltek meg. A patogén szer leukocita általi befogását követően el kell pusztítani, amelyre oxigén reagál. Emellett az oxidációs folyamatok segítenek megsemmisíteni és eltávolítani a sérült sejteket a szervezetből, befolyásolva membránjaikat és DNS-jüket.
A lipidek peroxid oxidációja mindig a testben történik, és nemcsak a lipideket, hanem más vegyületeket is érinti. Ez a folyamat a fehérjék megsemmisítéséhez is fontos. A szabad gyökök oxidációja bizonyos aminosavak károsodását okozza. Aktivációja a szerkezet változását eredményezi, köztük kovalens kötések jelennek meg - "keresztkötések", amelyek hozzájárulnak a proteolitikus enzimek működésének növekedéséhez - ezek a vegyületek a sérült fehérjék megsemmisítésében.
A lipidek a leginkább hajlamosak az oxidációra, mivel speciális szerkezettel rendelkeznek. Ezek egy CH2 csoportot tartalmaznak, amelyen keresztül kettős kötések találhatók. Ebből a csoportból az aktív formák képesek elektronot venni.
Ezenkívül a lánc oxigén hozzáadása következtében alakul ki, ami lipid-peroxid képződését eredményezi. További átalakulásokkal végtermékek alakulnak ki. A lánc megszakadhat az antioxidánsokkal való kapcsolat kialakulása után. Ezek a folyamat szakaszai.
Jellemzők
Az aktív oxigénformák károsan hatnak a fehérjék szerkezetére, a genetikai anyagokra (DNS), valamint a membránkomponensekre. A membránokban a károsodás folyamatát az alábbiak szerint kezdjük meg. A sejtek kétszeres lipidréteggel hatnak a környezetre. A molekulák hidrofób és hidrofil részeket tartalmaznak. A külső részt hidrofób szerkezetek képviselik, amelyek megakadályozzák számos anyag szállítását.
Az oxidációs folyamatban hidrofil zónák keletkeznek ebben a rétegben - ez a hidroperoxidok képződésének köszönhető. A víz áthalad ezeken a területeken, valamint a kalcium és a nátrium ionjain, amelyek általában nem fordulnak elő. Csak speciális rendszerek bevonásával szállíthatók. Az oxidáció után aktívan behatolnak a károsodási zónákba, aminek következtében a sejt megduzzad, organellái megsérülnek, és életképtelenné válik.
Általában az ilyen folyamatok a testben egyensúlyt tartanak, megsemmisítve a hibás sejteket. Néhány betegséget azonban a szabad gyökös oxidáció túlzott aktivációja kísér. Például a Parkinson-kór aktiválja az agytörzsben található idegsejtek elpusztítását. Izomdisztrófia esetében a fehérjék oxidációja aktiválódik.
Az oxidációs reakció az iszkémia zónájában is aktiválódik, majd revaszkularizáció (az edények helyreállítása). Ez akkor fordul elő, amikor a véráramlás átmenetileg zavart, majd ismét helyreáll, például görcs vagy az edény lumenjének elzáródása. A helyzetet a koszorúér-trombózis példáján részletesen meg lehet vizsgálni.
A véralvadás idején a vér megszünteti a szívizom oxigénnel és tápanyagokkal való ellátását - van iszkémia.
A biokémia kiderítette, hogy a lipidek peroxid oxidációja nem csak a szervezetben történik. Ennek hatását az élelmiszer változó tulajdonságaira hívja fel. A helytelen tárolás a zsíroldalhoz, az olaj sötétebbé válásához, a tejtermékek illatának és ízének megváltozásához vezet - mindez az oxidáció következménye. Ez a reakció az anyagok kezdeti tulajdonságainak megváltozásához vezet.
Az oxidációs folyamatoknak nem szabad túlzottan intenzívnek lenniük, aktiválásuk káros hatásokhoz vezethet. A szabad gyökök túlzott felszabadulását egy különleges védelmi rendszer gátolja, fenntartja az egyensúlyt a szervezetben, megakadályozza az egészséges sejtek pusztulását. Melyik kapcsolattól várhat védelmet?
Fontos szerepet játszik az enzimek, amelyek az aktív oxigénformákat ártalmatlan vegyületekká alakítják. Az ilyen enzimek közül a kataláz, a szuperoxid-diszmutáz és a glutation-peroxidáz izolálható. Ezen enzimek legnagyobb aktivitását a májban és a vesékben figyeljük meg.
Az E-vitamin természetes antioxidánsokra utal. Ez egy lipofil molekula, amelynek fő funkciója a szabad gyökök elnyomása. Ez a folyamat a sejtmembrán hidrofób rétegében történik. Az alfa-tokoferol aktívabb, mint a béta. A hatásmechanizmus az, hogy a hidrogénatomot a szabad gyökökhez juttassa, ami leállítja a lipidek peroxid oxidációját. Az antioxidánsok csökkentik az aktív formák működését.
A C-vitamin az antioxidánsok csoportjába tartozik, amely támogatja a sejtek védelmét két mechanizmus segítségével. Ez a vegyület képes visszaállítani az E-vitamint, ami növeli az utóbbi tulajdonságait. Ezenkívül képes önállóan inaktiválni a vízben oldódó oxigénformákat, mivel ez a legerősebb redukálószer.
A béta-karotin képes blokkolni a lipid peroxidációt is. Az ilyen vegyület az A-vitamin előfutára. A peroxidáció aktiválása lehetetlenné válik a vegyület hatásának köszönhetően.
következtetés
A lipidek peroxid oxidációja pozitív és negatív szempontokat is tartalmaz. Ez a folyamat szükséges a szervezet számára, mivel védelmet nyújt a külföldi anyagok hatása ellen, és segít megsemmisíteni azokat a sérült sejteket, amelyek már nem képesek feladataikat ellátni. A szabad gyökök oxidációja azonban túlságosan is folytatódhat - az egészséges sejtek sérülnek, működésük megszakad, és meghalnak.
Számos betegség jár a peroxidáció aktiválásával. Az aktív formák túlzott aktivitás elleni védelme segít fenntartani az egyensúlyt a szervezetben. Az oxidáció intenzitásának túlzott csökkentése szintén nemkívánatos, mivel a fagocitózis és a nem kívánt sejtek eltávolítása zavart okoz - fontos az egyensúly fenntartása.
További információ:
