Quá trình oxy hóa microsome: một tập hợp các phản ứng

Vai trò của quá trình oxy hóa microsome trong đời sống của các sinh vật rất khó để đánh giá quá cao hoặc bỏ lỡ. Bất hoạt của xenobiotic (chất độc hại), sự sụp đổ và sự hình thành của hormone thượng thận liên quan đến sự trao đổi chất của protein và bảo quản thông tin di truyền - chỉ là một phần nhỏ của vấn đề nổi tiếng được giải quyết nhờ vào quá trình oxy hóa microsome. Nó là một quá trình tự chủ trong cơ thể, được điều hành sau khi bị trúng một chất kích hoạt và kết thúc với elliminatsiey mình.

định nghĩa

Microsome quá trình oxy hóa - một loạt các phản ứng trong giai đoạn chuyển đổi đầu tiên của xenobiotics. Bản chất của quá trình này nằm trong hydroxyl hóa chất với các nguyên tử oxy và nước mẫu. Do những thay đổi trong cấu trúc của vật liệu ban đầu, và thuộc tính của nó, hoặc có thể bị ức chế hoặc khuếch đại.

quá trình oxy hóa microsome sẽ đưa bạn đến các phản ứng kết hợp. Đây biến đổi giai đoạn thứ hai của xenobiotics, kết thúc trong đó một nhóm chức năng hiện có được gắn các phân tử được sản xuất trong cơ thể. Đôi khi hình thành các chất trung gian gây tổn thương tế bào gan, hoại tử và thoái hóa mô của ung thư.

Quá trình oxy hóa loại oxidase

phản ứng oxy hóa microsome xảy ra bên ngoài của ty lạp thể và do đó đã tiêu thụ khoảng mười phần trăm của tổng oxy xâm nhập vào cơ thể. enzyme quan trọng trong quá trình này - oxidase. Trong cấu trúc của chúng, các nguyên tử kim loại có mặt với hóa trị biến, chẳng hạn như sắt, molypden, đồng, vv, và do đó họ có thể chấp nhận electron. Trong oxidase tế bào nằm trong túi cụ thể (peroxisome) nằm trên màng ty thể bên ngoài và trong EPR (lưới nội chất thô). Substrate rơi trên peroxisome mất phân tử hydro, mà được gắn vào một phân tử nước để tạo thành peroxide.

Chỉ có năm oxidaza:

- monoaminooksigenaza (MAO) - giúp để ôxi hóa adrenaline và amin hữu cơ khác được sản xuất bởi tuyến thượng thận;

- diaminooksigenaza (DAO) - tham gia vào quá trình oxy hóa của histamine (trung gian hòa giải của viêm và dị ứng), polyamine và diamin;

- L-amino axit oxidase (ví dụ, phân tử levorotatory);

- D-amino axit oxidase (phân tử dextrorotatory);

- xanthine - ôxi hóa adenine và guanine (căn cứ nitơ có trong phân tử ADN).

Giá trị của các loại oxidase oxy hóa microsome bao gồm trong việc loại bỏ các xenobiotics và làm bất hoạt chất hoạt tính sinh học. Giáo dục peroxide có tác dụng diệt khuẩn và làm sạch cơ học của các lỗi là tác dụng phụ trong đó chiếm một vị trí quan trọng trong các hiệu ứng khác.

Quá trình oxy hóa loại oxygenase

loại phản ứng oxygenase trong tế bào cũng đang diễn ra trên lưới nội chất thô và màng ty lạp thể vneschnih. Điều này đòi hỏi các enzyme cụ thể - oxygenase đó nâng cao phân tử oxy từ chất nền, và giới thiệu nó vào chất oxy hóa. Nếu thực hiện một nguyên tử oxy, enzyme monooxygenase gọi hoặc hydroxylase. Trong trường hợp giới thiệu hai nguyên tử (ví dụ, toàn bộ một phân tử oxy), enzyme được gọi là diaksigenaza.

Oxygenase phản ứng loại oxy hóa bao gồm một phức hợp multienzyme ternary rằng tham gia vào việc chuyển giao của các electron và proton từ bề mặt tiếp theo kích hoạt oxy. Toàn bộ quá trình này xảy ra với sự tham gia của cytochrome P450, mà vẫn sẽ được mô tả một cách chi tiết hơn.

Ví dụ oxygenase phản ứng loại

Như đã đề cập ở trên, monooxygenase để sử dụng oxy hóa chỉ có một nguyên tử oxy của hai sẵn. Thứ hai, họ được gắn vào hai phân tử hydro để tạo thành nước. Một ví dụ về một phản ứng như vậy là sự hình thành collagen. nhà tài trợ oxy trong trường hợp này đóng vai trò như vitamin C. Prolingidroksilaza cướp nó của phân tử oxy và đưa nó cho prolin, do đó là một phần của phân tử procollagen. Quá trình này mang lại cho sức mạnh và độ đàn hồi của mô liên kết. Khi có sự thiếu hụt vitamin C, bệnh gút đang phát triển. Nó thể hiện sự yếu kém của mô liên kết, chảy máu, bầm tím, mất răng, có nghĩa là, chất lượng của collagen trong cơ thể dưới đây.

Một ví dụ khác là hydroxylase chuyển đổi phân tử cholesterol. Đây là một trong những giai đoạn của sự hình thành của hormone steroid, bao gồm cả quan hệ tình dục.

không phải là hydroxylase cụ thể

Đây hydrolase cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất nước ngoài, chẳng hạn như xenobiotics. Ý nghĩa của các phản ứng là làm cho tài liệu như vậy dễ dàng cho việc loại bỏ, hòa tan hơn. Quá trình này được gọi là giải độc, và nó xảy ra chủ yếu ở gan.

Bằng việc sử dụng toàn bộ phân tử oxy được sản xuất trong khoảng cách xenobiotics phản ứng chu kỳ và phân hủy của các chất phức tạp thành nhiều đơn giản hơn và sẵn sàng cho quá trình trao đổi chất.

loài ôxy phản ứng

Oxy là một chất nguy hiểm tiềm tàng, vì, trên thực tế, quá trình oxy hóa - một quá trình đốt. Theo hình thức ₂ phân tử O hoặc nước là ổn định và tính trơ hoá học, bởi vì mức độ sức mạnh của nó được làm đầy và electron mới không thể tham gia. Tuy nhiên, các hợp chất trong đó oxy không phải là ở tất cả có một cặp electron có phản ứng cao. Vì vậy chúng được gọi là tích cực.

hợp chất oxy như:

1. Trong phản ứng monooksidnyh sản xuất superoxide được tách ra từ cytochrome P450.
2. Các phản ứng oxidase là sự hình thành anion peroxide (hydrogen peroxide).
3. Trong quá trình tái oxy hóa của các mô, mà trải qua thiếu máu cục bộ.

Các chất oxy hóa mạnh nhất là một gốc hydroxyl, nó tồn tại ở dạng tự do chỉ là một phần triệu của một giây, nhưng trong thời gian đó có thời gian để đi qua một số phản ứng oxy hóa. Tính năng của nó là các gốc hydroxyl ảnh hưởng đến chất chỉ tại nơi, trong đó được hình thành, vì nó không thể xuyên qua vải.

anion superoxide và hydrogen peroxide

Những chất này đang hoạt động không chỉ trong lĩnh vực giáo dục, mà còn ở một số khoảng cách từ họ, vì chúng có thể thâm nhập qua màng tế bào.

nhóm hydroxyl làm cho quá trình oxy hóa của các amino acid: histidine, cystein và tryptophan. Điều này dẫn đến ngừng hoạt động của các hệ thống enzyme, cũng như sự gián đoạn của các protein vận chuyển. Bên cạnh đó, microsome quá trình oxy hóa của các axit amin dẫn đến phá hủy các cấu trúc của cơ sở đạm nucleic, và kết quả bị bộ máy di truyền của tế bào. Và oxy hóa acid béo tạo nên lớp màng tế bào bilipidnogo. Điều này ảnh hưởng thấm, điện giải việc bơm màng của họ và vị trí của các thụ thể.

Các chất ức chế quá trình oxy hóa của microsome - là chất chống oxy hóa. Chúng được tìm thấy trong thực phẩm và được sản xuất trong cơ thể. Các chất chống oxy hóa nổi tiếng nhất là vitamin E. Những chất này có thể ức chế quá trình oxy hóa microsome. Hóa sinh mô tả sự tương tác giữa chúng trên cơ sở thông tin phản hồi. Đó là, oxidaza hơn, họ càng bị ức chế, và ngược lại. Điều này giúp duy trì sự cân bằng giữa các hệ thống và không đổi của môi trường nội bộ.

chuỗi vận chuyển điện

hệ thống oxy hóa microsome là không hòa tan trong tế bào chất của các thành phần để tất cả các enzyme của nó được thu thập trên bề mặt của lưới nội chất. Hệ thống này bao gồm một số protein, hình thành nên các mạch electrotransport:

- NADPH-P450 reductase và cytochrome P450;

- OVER-tsitohromV5 reductase và cytochrome B5;

- steatorrhea-CoA desaturase.

Các nhà tài trợ điện tử trong phần lớn các trường hợp, các hành vi NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate). Nó bị ôxi hóa NADPH-P450 reductase, trong đó bao gồm hai coenzyme (FAD và FMN), đã dành electron. Vào cuối của chuỗi FMN oxy hóa sử dụng P450.

cytochrome P450

Đây enzyme của quá trình oxy hóa microsome protein heme chứa. Nó liên kết với oxy và chất nền (thường là một xenobiotic). Tên của nó được kết hợp với sự hấp thu ánh sáng với bước sóng 450 nm. Các nhà sinh học đã phát hiện ra nó trong tất cả các sinh vật sống. Tại thời điểm này, mô tả hơn mười một ngàn protein thuộc hệ thống cytochrome P450. Ở vi khuẩn, chất được hòa tan trong tế bào chất, và người ta tin rằng hình thức này là cổ đại tiến hóa nhất so với con người. Chúng tôi cytochrome P450 - một loại protein tranh tường cố định trên màng tế bào chất.

Các enzyme của nhóm này đều tham gia vào quá trình chuyển hóa steroid và axit béo mật, phenol, trung hòa ma túy, chất độc hoặc ma túy.

Các tính chất của quá trình oxy hóa microsome

Các quá trình oxy hóa microsome có một bề mặt đặc hiệu rộng, và điều này, đến lượt nó, cho phép phát hiện nhiều chất này. Eleven ngàn protein cytochrome P450 có thể được gấp lại trong hơn một trăm năm mươi đồng dạng của enzyme. Mỗi trong số họ có một số lượng lớn các chất nền. Điều này cho phép cơ thể để thoát khỏi hầu hết các chất có hại mà được hình thành bên trong hoặc nằm ngoài. Sản xuất trong các enzym oxy hóa microsome gan có thể hoạt động cả hai địa phương và ở một khoảng cách đáng kể từ cơ thể.

Các quy định về hoạt động của quá trình oxy hóa microsome

quá trình oxy hóa microsome trong gan được điều chỉnh ở mức độ mRNA, nhưng thay vì chức năng của nó - sao chép. Tất cả các biến thể của cytochrome P450, ví dụ, ghi trên phân tử DNA, và để nó xuất hiện trên ESR cần thiết để "viết lại" các thông tin từ DNA đến RNA. Sau đó mRNA là hướng đến ribosome nơi các phân tử protein được hình thành. Số lượng các phân tử được quy định từ bên ngoài và phụ thuộc vào số lượng của các chất đó phải ngừng hoạt động và sự sẵn có của các axit amin thiết yếu.

Hiện nay, hơn hai trăm năm mươi-mô tả các hợp chất hóa học kích hoạt quá trình oxy hóa cơ thể microsome. Chúng bao gồm barbiturate, các hydrocacbon thơm, rượu, xeton và hormone. Mặc dù đa dạng rõ ràng này, tất cả các chất này là lipophilic (hòa tan trong chất béo), và do đó dễ bị cytochrome P450.