Oxidarea microsomală: un set de reacții

Rolul de oxidare microzomal în viața organismului este dificil de a supraestima sau dor. Inactivarea (substanțe toxice) xenobiotice, colapsul și formarea hormonilor suprarenali implicate în metabolismul proteinelor și păstrarea informației genetice - se datorează doar o mică fracțiune din problemele cunoscute sunt rezolvate la oxidare microzomală. Este un proces autonom în organism, care este condusă după ce a fost lovit de o substanță de declanșare și terminând cu elliminatsiey lui.

definiție

oxidarea microsomală - o cascadă de reacții incluse în prima etapă de conversie a xenobiotice. Esența procesului constă în hidroxilarea substanțelor cu atomi de oxigen și sub formă de apă. Datorită modificărilor în structura materialului original, și proprietățile sale pot fi suprimate sau amplificate, fie.

oxidare microzomală vă duce la reacția de conjugare. Această a doua transformări de fază ale xenobioticelor, capătul căruia un grup funcțional existent este atașat molecule produse în interiorul corpului. Uneori, formarea de substanțe intermediare care provoacă deteriorarea celulelor hepatice, necroza si degenerarea țesuturilor de oncologie.

Oxidarea tip oxidaza

reacții de oxidare microzomal au loc în afara mitocondriilor și, prin urmare, au consumat aproximativ zece procente din totalul de oxigen care intră în organism. enzime cheie în acest proces - oxidaza. În structura lor, atomii metalici sunt prezenți cu valență variabilă, cum ar fi fier, molibden, cupru, etc., și, prin urmare, ei sunt capabili de a accepta electroni. In oxidaza celulei situate în vezicule specifice (peroxizomi) situate pe membranele mitocondriale exterioare și EPR (reticulul endoplasmic dur). Substratul care cade pe peroxizomilor pierde moleculele de hidrogen, care sunt atașate la o moleculă de apă , pentru a forma peroxid.

Sunt doar cinci oxidaze:

- monoaminooksigenaza (MAO) - ajută la oxida adrenalina si alte amine biogene produse de glandele suprarenale;

- diaminooksigenaza (DAO) - implicate în oxidarea histaminei (mediator al inflamației și alergiilor), poliamine și diamine;

- oxidază L-amino acid (adică, molecule levorotatori);

- D-amino-oxidaza acidului (molecule dextrorotatori);

- xanthine - oxida adenina și guanina (baze azotate incluse în molecula de ADN).

Valoarea oxidării microzomal tip oxidaza constă în eliminarea xenobioticelor și inactivează substanțe biologic active. peroxid Educația are o acțiune bactericidă și curățarea mecanică a defectului este efectul secundar, care ocupă un loc important printre alte efecte.

Oxidarea tip oxigenază

Oxigenaza reacție de tip în celula are de asemenea loc pe reticulului endoplasmatic grosieră și membranele mitocondriei vneschnih. Acest lucru necesită enzime specifice - oxigenază care ridica molecula de oxigen din substrat, și introducerea acesteia în substanța oxidabile. Daca va fi implementat un atom de oxigen, enzima numita monooxigenază sau hidroxilaza. În cazul introducerii doi atomi (adică, o întreagă moleculă de oxigen), enzima este numit diaksigenaza.

Oxigenază reacție de tip oxidare include un complex multienzimatic ternar care participă la transferul de electroni și protoni din substrat urmată de activarea oxigenului. Acest întreg proces are loc cu participarea citocromului P450, care va fi în continuare descrisă mai detaliat.

Exemplele oxigenază reacții de tip

După cum sa menționat mai sus, monooxigenazică pentru utilizare oxidare numai un atom de oxigen din cele două disponibile. În al doilea rând, ele sunt atașate la două molecule de hidrogen pentru a forma apa. Un exemplu de astfel de reacție este formarea colagenului. donor de oxigen, in acest caz actioneaza ca vitamina C. Prolingidroksilaza se răpește de molecule de oxigen și îi dă prolină, care la rândul său este parte a moleculei procolagen. Acest proces oferă rezistența și elasticitatea țesutului conjunctiv. Atunci când există un deficit de vitamina C, guta în curs de dezvoltare. Se manifestă slăbiciunea țesutului conjunctiv, sângerare, echimoze, pierderea dinților, adică, calitatea colagenului în organism este de mai jos.

Un alt exemplu este hidroxilaza care transforma molecula de colesterol. Aceasta este una dintre etapele de formare a hormonilor steroizi, inclusiv sexul.

nu este hidroxilază specifică

Acest hidrolaza necesar pentru oxidarea substanțelor străine, cum ar fi xenobiotice. Semnificația reacțiilor este de a face astfel de materiale mai potrivite pentru îndepărtarea, mai solubile. Acest proces este numit detoxifiere, și apare mai ales in ficat.

Prin utilizarea întregii molecule de oxigen este produs în diferența xenobioticelor reacțiile ciclului și descompunerea substanței complexe în câteva simple și disponibile pentru procesele metabolice.

specii reactive de oxigen

Oxigenul este o substanță potențial periculoasă, deoarece, de fapt, oxidarea - un proces de ardere. Sub formă de O ₂ molecule sau apă este stabil și inert chimic, deoarece nivelul său de putere sunt umplute și noi electroni nu se pot alătura. Cu toate acestea, compușii în care oxigenul nu este deloc există o pereche de electroni au o reactivitate ridicată. Prin urmare, acestea sunt numite active.

Astfel de compuși cu oxigen:

1. În reacțiile monooksidnyh produs superoxid care este separat de citocromul P450.
2. Reacțiile oxidază este formarea anionului peroxid (peroxid de hidrogen).
3. In timpul re-oxigenarea tesuturilor, care a suferit o ischemie.

Cel mai puternic comburant este un radical hidroxil, există într - o formă liberă doar o milionime de secundă, dar în acel moment au timp să treacă printr - o serie de reacții de oxidare. Caracteristica sa este aceea că radicalul hidroxil afectează substanța numai la locul în care este format, deoarece nu poate penetra materialul.

anion superoxid și peroxid de hidrogen

Aceste substanțe sunt active, nu numai în domeniul educației, dar, de asemenea, la o oarecare distanță de ele, deoarece acestea pot pătrunde prin membrana celulară.

gruparea hidroxil determină oxidarea resturilor de aminoacizi: histidină, cisteină și triptofan. Aceasta conduce la inactivarea sistemelor enzimatice, precum perturbarea proteinelor de transport. In plus, oxidarea microzomală a aminoacizilor conduce la distrugerea structurii bazei azotate nucleic și, în consecință, suferă aparatul genetic al celulei. Și acizi grași care formează stratul membranele celulare bilipidnogo oxidat. Acest lucru afectează permeabilitatea, pompa membranei lor electrolitului de locuri de muncă și localizarea receptorului.

Inhibitorii de oxidare microzomală - sunt antioxidanți. Acestea se găsesc în alimente și sunt produse în interiorul corpului. Cel mai bine cunoscut antioxidant este vitamina E. Aceste substanțe pot inhiba oxidarea microsomală. Biochimie descrie interacțiunea dintre ele pe baza feedback-ului. Aceasta este, cu atât mai multe oxidaze, cu atât mai mult acestea sunt suprimate, și vice-versa. Acest lucru ajută la menținerea unui echilibru între sistemele și constanța mediului intern.

lanț de transport electric

Sistemul de oxidare microzomal nu este solubil în citoplasmă componentelor, astfel încât toate enzimele sale sunt colectate pe suprafața reticulului endoplasmatic. Acest sistem include mai multe proteine, care formează circuitul electrotransport:

- NADPH-P450 reductaza și a citocromului P450;

- OVER-tsitohromV5 reductaza și B5 citocromul;

- steatoree-CoA desaturază.

Donorul de electroni în majoritatea cazurilor, actele de NADP (nicotinamid adenin dinucleotid fosfat). Oxidează reductaza NADPH-P450, care cuprinde două coenzimă (FAD și FMN), pentru a lua electroni. La capătul lanțului FMN oxidat folosind P450.

citocromul P450

Această enzimă din oxidarea microzomal a proteinei conținând hem. Acesta se leagă de oxigen și un substrat (de obicei un xenobiotice). Numele său este asociat cu absorbția luminii cu o lungime de undă de 450 nm. Biologii au descoperit în toate organismele vii. In acest moment, este descris mai mult de unsprezece mii de proteine aparținând sistemului enzimatic al citocromului P450. În bacterii, substanța este dizolvată în citoplasmă, și se crede că această formă este cea mai veche evoluționist decât cea a oamenilor. Noi citocromul P450 - o proteină murala fixat pe membrana citoplasmatică.

Enzimele acestui grup sunt implicate în metabolizarea steroizilor și a acizilor grași biliari, fenoli, neutralizatori droguri, otrăvuri sau medicamente.

Proprietățile de oxidare microzomală

Procesele de oxidare microzomală au o largă specificitate de substrat, iar acest lucru, la rândul său, permite să se detecteze o varietate de substanțe. Unsprezece mii de proteine citocromului P450 pot fi rabatate în mai mult de o sută cincizeci de izoforme ale enzimei. Fiecare dintre ele are un număr mare de substraturi. Acest lucru permite organismului de a scăpa de aproape toate de substanțe nocive, care sunt formate în interiorul sau nu se încadrează. Producerea de in enzimele de oxidare microzomale hepatice pot acționa atât local, cât și la o distanță considerabilă față de corp.

Reglementarea activității de oxidare microzomal

oxidarea microsomală în ficat este reglată la nivelul ARNm, ci funcția sa - transcriere. Toate variantele de citocromului P450, de exemplu, înregistrate pe molecula de ADN, și a apărut pe ESR necesară pentru a „rescrie“ informația de la ADN la ARN mesager. Apoi ARNm este direcționat către ribozomi unde se formează molecule proteice. Numărul acestor molecule este reglată din exterior și depinde de cantitatea de substanțe care trebuie dezactivate și disponibilitatea aminoacizilor esențiali.

In prezent, mai mult de două sute cincizeci și descriși compuși chimici care activează oxidarea corpul microzomală. Acestea includ barbituricele, hidrocarburi aromatice, alcooli, cetone și hormoni. In ciuda acestei diversități aparente, toate aceste substanțe sunt lipofile (solubile în grăsimi), și, prin urmare, susceptibilă la citocromul P450.