Oksidasjoner er kjemiske reaksjoner som involverer forbruk av oksygen. I kroppen er de spesielt avgjørende i sammenheng med energiproduksjon under glykolyse. Ved endogene oksidasjoner produseres oksidativt avfall, som er forbundet med aldringsprosesser og forskjellige sykdommer.
Hva er oksidasjon?
Oksidasjoner er kjemiske reaksjoner som involverer forbruk av oksygen. I kroppen er de spesielt avgjørende i sammenheng med energiproduksjon under glykolyse. Begrepet oksidasjon ble laget av kjemiker Antoine Laurent de Lavoisier. Han brukte begrepet for å beskrive foreningen av grunnstoffer eller kjemiske forbindelser med oksygen. Senere ble begrepet utvidet til dehydrogeneringsreaksjoner, der forbindelser fratas a hydrogen atom. Spesielt dehydrogenering er en viktig prosess innen biokjemi. I biokjemiske prosesser, for eksempel, hydrogen atomer fjernes ofte fra organiske forbindelser av koenzymer som NAD, NADP eller FAD. Oksidasjon i biokjemi er til slutt kjent som en elektronoverføringsreaksjon der et reduksjonsmiddel donerer elektroner til et oksidasjonsmiddel. Reduksjonsmiddelet "oksideres". I menneskekroppen er oksidasjoner i utgangspunktet assosiert med reduksjonsreaksjoner. Dette prinsippet er beskrevet i sammenheng med redoksreaksjonen. Reduksjoner og oksidasjoner skal således alltid forstås bare som delvise reaksjoner av den vanlige redoksreaksjonen. Redoksreaksjonen tilsvarer således en kombinasjon av oksidasjon og reduksjon, som overfører elektroner fra reduksjonsmiddelet til oksidasjonsmiddelet. I smal forstand blir enhver kjemisk reaksjon som involverer forbruk av oksygen betraktet som en biokjemisk oksidasjon. I bredere forstand er oksidasjon enhver biokjemisk reaksjon som involverer elektronoverføring.
Funksjon og oppgave
Oksidasjon tilsvarer donasjon av elektroner. Reduksjon er aksept av donerte elektroner. Sammen kalles disse prosessene redoksreaksjoner og danner grunnlaget for alle typer energiproduksjon. Oksidasjon frigjør dermed energien som absorberes i reduksjon. Glukose er en lett lagret energikilde og også en viktig byggestein for celler. Glukose molekyler skjema aminosyrer og andre vitale forbindelser. Begrepet glykolyse brukes i biokjemi for å beskrive oksidasjon av karbohydrater. karbohydrater brytes ned i kroppen til sine individuelle byggesteiner, dvs. i glukose og også fruktose molekyler. Innenfor celler, fruktose blir relativt raskt omdannet til glukose. I cellene brukes glukose med molekylformel C6H12O6 til å produsere energi med forbruk av oksygen med molekylformel O2, og produserer karbon dioksid med molekylformelen CO2 og Vann av formelen H2O. Denne oksidasjonen av glukosemolekylet tilfører således oksygen og fjernes hydrogen. Målet med enhver oksidasjon av denne typen er å skaffe energileverandøren ATP. For dette formål foregår oksydasjonen som er beskrevet i cytoplasmaet, i mitokondrieplasmaet og i mitokondriemembranen. I mange sammenhenger blir oksidasjon referert til som grunnlaget for livet, da det garanterer produksjon av endogen energi. Innen mitokondrier, en såkalt oksidasjonskjede finner sted, som er viktig for menneskelig metabolisme, fordi alt liv er energi. Levende vesener driver metabolisme for å generere energi og dermed for å sikre overlevelse. Imidlertid oksidasjoner i mitokondrier produserer ikke bare reaksjonsproduktets energi, men også oksidasjonsavfall. Dette avfallet tilsvarer kjemisk aktive forbindelser kjent som frie radikaler, som holdes i sjakk av kroppen gjennom enzymer.
Sykdommer og plager
Oksidasjon, i betydningen nedbrytning av energirike forbindelser til energifattige forbindelser, skjer kontinuerlig i menneskekroppen under energiproduksjon. I denne sammenheng tjener oksidasjon til å generere energi og finner sted i mitokondrier, som også blir referert til som cellens små kraftverk. Energirike forbindelser produsert av kroppen lagres i kroppen som ATP etter denne typen oksidasjon. Energibæreren for oksidasjon i denne prosessen er mat, hvis omdannelse kreves oksygen. Denne typen oksidasjon produserer aggressive radikaler. Kroppen avskjærer og nøytraliserer normalt disse radikalene ved hjelp av beskyttelsesmekanismer. En av de viktigste beskyttelsesmekanismene i denne sammenheng er aktiviteten til ikke-enzymatiske antioksidanter. Radikaler vil angripe menneskelig vev uten disse stoffene og forårsake permanent skade, spesielt på mitokondrier. Høy fysisk og mental stresset øke stoffskiftet og oksygenforbruket, noe som fører til økt radikaldannelse. Det samme gjelder for betennelse i kroppen eller eksponering for eksterne faktorer som UV-stråling, radioaktive stråler og høydestråling eller miljøgifter og sigarettrøyk. Beskyttende antioksidanter som vitamin A, vitamin C, vitamin E og karotenoider or selen er ikke lenger i stand til å motvirke de skadelige effektene av radikal oksidasjon når de utsettes for økte nivåer av radikaler. Dette scenariet er knyttet til både naturlig aldring og patologiske prosesser, for eksempel utvikling av kreft. Dermed, underernæring, giftig forbruk, stråleeksponering, omfattende trening, mental stresset, og akutte så vel som kroniske sykdommer skaper flere frie radikaler enn kroppen tåler. Frie radikaler har enten ett elektron for mange eller for få. For å kompensere prøver de å ta elektroner fra andre molekyler, som kan føre til oksidasjon av endogene komponenter som lipider inne i membranen. Frie radikaler kan forårsake mutasjoner i kjernefysisk DNA og mitokondrie-DNA. I tillegg til kreft og aldringsprosessen, har de blitt knyttet som en årsaksfaktor til aterosklerose, diabetes, revmatisme, MS, Parkinsons sykdom, Alzheimers sykdom, og immunmangel eller grå stær og hypertensjon. Tverrbinding av frie radikaler [protein]] s, sukker-proteiner og andre grunnleggende stoffkomponenter sammen, noe som gjør det vanskelig for surt metabolsk avfall å bli fjernet. Miljøet blir stadig gunstigere for patogener as bindevev, spesielt, "surgjør."
