Microsomale oxidatie: een stel reacties

De rol van microsomale oxidatie in het leven van het organisme is moeilijk te overschatten of missen. Inactivering van xenobiotische (giftige stoffen), het uiteenvallen en de vorming van bijnier hormonen die betrokken zijn bij het metabolisme van eiwitten en het behoud van genetische informatie - slechts een kleine fractie van bekende problemen worden opgelost door microsomale oxidatie. Het is een autonoom proces in het lichaam, dat gerund wordt na te zijn aangereden door een trekker stof en eindigend met zijn elliminatsiey.

definitie

Microsomale oxidatie - een cascade van reacties bij de eerste omzettingsfase van xenobiotica. De essentie van de werkwijze ligt in de hydroxylering van stoffen met zuurstofatomen en vorm water. Vanwege de veranderingen in de structuur van het oorspronkelijke materiaal en de eigenschappen kan ofwel onderdrukt of versterkt.

Microsomale oxidatie brengt u naar de conjugatiereactie. Deze tweede fase transformaties van xenobiotica, het einde waarvan een bestaande functionele groep gebonden moleculen geproduceerd in het lichaam. Soms vorming van tussenproducten waarbij levercelschade, necrose en weefsel degeneratie van kanker veroorzaken.

Oxidatie oxidase Type

Microsomale oxidatie reacties treden buiten mitochondriën en daarom hebben ongeveer tien procent van de totale zuurstof die door het lichaam opgenomen. Belangrijkste enzymen in dit proces - oxidase. In hun structuur, de metaalatomen aanwezig met variabele valentie, zoals ijzer, molybdeen, koper etc., en daarom zijn ze in staat om elektronen te accepteren. In de cel oxidase zich in specifieke vesikels (peroxisomen) op de buitenste mitochondriale membraan en EPR (ruwe endoplasmatisch reticulum). Substraat vallen op peroxisoom verliest waterstofmoleculen, die zijn bevestigd aan een watermolecuul peroxide te vormen.

Er zijn slechts vijf oxidasen:

- monoaminooksigenaza (MAO) - helpt adrenaline en andere biogene amines geproduceerd door de bijnieren te oxideren;

- diaminooksigenaza (DAO) - betrokken bij de oxidatie van histamine (mediator van ontstekingen en allergie), polyaminen en diaminen;

- L-aminozuur oxidase (dwz, linksdraaiend moleculen);

- D-aminozuur oxidase (rechtsdraaiend moleculen);

- xanthine - oxideren adenine en guanine (stikstofbasen in het DNA-molecuul).

De waarde van het type oxidase microsomale oxidatie bestaat uit het elimineren van xenobiotica en inactiveren biologisch werkzame stoffen. Onderwijs peroxide heeft een bacteriedodende werking en de mechanische reiniging van de storing is de bijwerking, die een belangrijke plaats in onder andere effecten inneemt.

Oxidatie oxygenase Type

Oxygenase type reactie in de cel vindt ook plaats op het ruwe endoplasmatisch reticulum en mitochondriën membranen vneschnih. Dit vereist specifieke enzymen - oxygenase de zuurstofmolecule trekken van het substraat en in te brengen in de oxideerbare stof. Indien uitgevoerd één zuurstofatoom, het oxygenase enzym of hydroxylase. Bij het inbrengen van twee atomen (d.w.z. een gehele molecuul zuurstof), wordt het enzym diaksigenaza.

Oxygenase-type oxidatiereactie omvat een ternair complex multi-enzym dat deelneemt aan de overdracht van elektronen en protonen van het substraat, gevolgd door activering van zuurstof. Dit gehele proces vindt plaats met deelname van cytochroom P450, die nog nader zal worden beschreven.

Voorbeelden oxygenase achtige reacties

Zoals hierboven vermeld, monooxygenase voor oxidatie gebruik één zuurstofatoom van de twee beschikbare. Ten tweede zijn ze verbonden met twee moleculen waterstof tot water. Een voorbeeld van een dergelijke reactie is de vorming van collageen. zuurstofdonor in dit geval fungeert als vitamine C. Prolingidroksilaza berooft deze zuurstof molecuul en geeft het aan proline, die op zijn beurt deel uitmaakt van het procollageen molecuul. Deze werkwijze geeft de sterkte en elasticiteit van het bindweefsel. Wanneer er een tekort aan vitamine C, de ontwikkeling van jicht. Het manifesteert de zwakte van het bindweefsel, bloeding, blauwe plekken, tandverlies, dat wil zeggen, de kwaliteit van collageen in het lichaam onder.

Een ander voorbeeld is de hydroxylase dat cholesterol molecuul om te zetten. Dit is een van de etappes van de vorming van steroïde hormonen, waaronder geslacht.

is niet specifiek hydroxylase

Deze hydrolase nodig voor de oxidatie van vreemde stoffen, zoals xenobiotica. De betekenis van de reacties is om dergelijk materiaal beter geschikt voor het verwijderen beter oplosbaar te maken. Dit proces heet ontgifting, en het komt voornamelijk in de lever.

Via de gehele molecule zuurstof wordt in de spleet xenobiotica cyclus reacties en ontleding van de complexe stof in verschillende eenvoudiger en vindt stofwisselingsprocessen.

Reactieve zuurstofsoorten

Zuurstof is een potentieel gevaarlijke stof, omdat in feite de oxidatie - een verbrandingsproces. In de vorm van _O2 moleculen of water stabiel en chemisch inert, omdat de vermogensniveau gevuld en nieuw elektronen kunnen niet deelnemen. Echter verbindingen waarin de zuurstof niet helemaal er een elektronenpaar hebben een hoge reactiviteit. Daarom worden ze actief genoemd.

Dergelijke zuurstofverbindingen:

1. In monooksidnyh reacties geproduceerd superoxide dat gescheiden is van de cytochroom P450.
2. De oxidase reacties is de vorming van peroxide anion (waterstofperoxide).
3. Tijdens de re-oxygenatie van weefsels, die ischemie ondergingen.

De meest krachtige oxidator is een hydroxylradicaal, het bestaat in een vrije vorm slechts een miljoenste van een seconde, maar in die tijd hebben tijd om te gaan door middel van een aantal oxidatiereacties. Het kenmerk is dat het hydroxylradicaal beïnvloedt de stof alleen op de plaats waar wordt gevormd, omdat het weefsel niet kan doordringen.

Superoxide anion en waterstofperoxide

Deze stoffen zijn niet alleen actief op het gebied van onderwijs, maar ook op enige afstand van hen, omdat ze door het celmembraan kan binnendringen.

Hydroxylgroep zorgt ervoor dat de oxidatie van de aminozuurresiduen: histidine, cysteïne en tryptofaan. Dit leidt tot de inactivering van de enzymsystemen, alsook de verstoring van de transporteiwitten. Bovendien microsomale oxidatie van aminozuren leidt tot de vernietiging van de structuur van nucleïnezuren stikstofbase en derhalve lijden de genetisch apparaat van de cel. En geoxideerde vetzuren die de celmembranen bilipidnogo laag. Dit beïnvloedt hun permeabiliteit, job elektrolyt membraanpomp en de locatie van de receptor.

Remmers van microsomale oxidatie - zijn antioxidanten. Ze worden gevonden in voedingsmiddelen en worden geproduceerd in het lichaam. De meest bekende antioxidant vitamine E. Deze stoffen kunnen microsomale oxidatie remmen. Biochemie beschrijft de interactie tussen hen op basis van de feedback. Dat wil zeggen, hoe meer oxidasen, hoe meer ze worden onderdrukt en vice versa. Dit helpt om een evenwicht te vinden tussen de systemen en de constantheid van de interne omgeving te behouden.

elektrische transportketting

Microsomale oxidatie systeem is niet oplosbaar in het cytoplasma van de componenten zodat al de enzymen worden verzameld op het oppervlak van het endoplasmatisch reticulum. Dit systeem omvat verscheidene eiwitten die het elektrotransport circuit vormen:

- NADPH-P450 reductase en cytochroom P450;

- OVER tsitohromV5-reductase en cytochroom B5;

- steatorrhea-CoA desaturase.

De elektrondonor in de meeste gevallen de handelingen van NADP (nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat). Oxideert NADPH-P450-reductase, welke twee co-enzym (FAD en FMN) omvat, voor het nemen van elektronen. Aan het einde van de keten geoxideerde FMN behulp P450.

cytochroom P450

Dit enzym van de microsomale oxidatie van heem-bevattend eiwit. Het bindt zuurstof en een substraat (gewoonlijk xenobiotica). De naam wordt geassocieerd met de absorptie van licht met een golflengte van 450 nm. Biologen hebben ontdekt in alle levende organismen. Momenteel beschreven ruim elfduizend eiwitten behorende tot het cytochroom P450-systeem. In bacteriën, wordt de stof opgelost in het cytoplasma, en men gelooft dat deze vorm is de meest evolutionair ouder is dan die van de mens. We cytochroom P450 - een op de cytoplasmatische membraan vaste mural eiwit.

De enzymen van deze groep zijn betrokken bij het metabolisme van steroïden en gal vetzuren, fenolen, neutraliserende middelen, vergif of geneesmiddelen.

De eigenschappen van microsomale oxidatie

De processen van microsomale oxidatie hebben een brede substraatspecificiteit en dit op zijn beurt maakt het mogelijk om verschillende stoffen te detecteren. Elfduizend eiwitten cytochroom P450 kan worden gevouwen meer dan honderdvijftig isovormen van het enzym. Elk van hen heeft een groot aantal substraten. Dit stelt het lichaam om zich te ontdoen van bijna alle schadelijke stoffen die binnen worden gevormd of buiten vallen. Productie in de lever microsomale oxidatie enzymen kunnen zowel lokaal als op een aanzienlijke afstand van het lichaam optreden.

De regulering van de activiteit van microsomale oxidatie

Microsomale oxidatie in de lever wordt gereguleerd op het mRNA-niveau, maar zijn functie - transcriptie. Alle varianten van cytochroom P450, bijvoorbeeld die op het DNA-molecuul, en bleek op ESR noodzakelijk om "herschrijven" van de informatie van DNA naar boodschapper-RNA. Vervolgens mRNA is gericht op ribosoom waarbij eiwitmoleculen worden gevormd. Het aantal van deze moleculen wordt geregeld van buitenaf en is afhankelijk van de hoeveelheid stoffen die moeten worden gedeactiveerd en de beschikbaarheid van essentiële aminozuren.

Momenteel zijn meer dan tweehonderd vijftig beschreven chemische verbindingen die het lichaam microsomale oxidatie activeren. Deze omvatten barbituraten, aromatische koolwaterstoffen, alcoholen, ketonen en hormonen. Desondanks heel verschillend, al deze stoffen lipofiel (oplosbaar in vetten) en daarom vatbaar voor cytochroom P450.