ออกซิเดชัน: ฟังก์ชันงานบทบาทและโรค

ออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการบริโภค ออกซิเจน. ในร่างกายพวกมันมีความสำคัญอย่างยิ่งในบริบทของการผลิตพลังงานระหว่างไกลโคไลซิส ในการออกซิเดชั่นภายในร่างกายจะมีการผลิตของเสียออกซิเดชั่นซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการชราและโรคต่างๆ

ออกซิเดชันคืออะไร?

ออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการบริโภค ออกซิเจน. ในร่างกายพวกมันมีความสำคัญอย่างยิ่งในบริบทของการผลิตพลังงานระหว่างไกลโคไลซิส คำว่าออกซิเดชันได้รับการประกาศเกียรติคุณโดยนักเคมี Antoine Laurent de Lavoisier เขาใช้คำนี้เพื่ออธิบายการรวมกันของธาตุหรือสารประกอบทางเคมีด้วย ออกซิเจน. ต่อมาคำนี้ถูกขยายไปสู่ปฏิกิริยาดีไฮโดรจีเนชันซึ่งสารประกอบจะปราศจากก ไฮโดรเจน อะตอม. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Dehydrogenation เป็นกระบวนการที่สำคัญในทางชีวเคมี ในกระบวนการทางชีวเคมีตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจน อะตอมมักถูกกำจัดออกจากสารประกอบอินทรีย์โดยโคเอนไซม์เช่น NAD, NADP หรือ FAD ออกซิเดชั่นในทางชีวเคมีในที่สุดเรียกว่าปฏิกิริยาการถ่ายโอนอิเล็กตรอนซึ่งตัวรีดิวซ์จะบริจาคอิเล็กตรอนให้กับตัวออกซิไดซ์ ตัวรีดิวซ์จึงถูก "ออกซิไดซ์" ในร่างกายมนุษย์โดยพื้นฐานแล้วการออกซิเดชั่นจะเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดิวซ์ หลักการนี้อธิบายในบริบทของปฏิกิริยารีดอกซ์ ดังนั้นการลดและออกซิเดชั่นจึงมักจะเข้าใจได้ว่าเป็นปฏิกิริยาบางส่วนของปฏิกิริยารีดอกซ์ที่พบบ่อยเท่านั้น ปฏิกิริยารีดอกซ์จึงสอดคล้องกับการรวมกันของออกซิเดชั่นและการรีดักชันซึ่งจะถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากตัวรีดิวซ์ไปยังตัวออกซิไดซ์ ในแง่แคบปฏิกิริยาทางเคมีใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้ออกซิเจนถือเป็นการออกซิเดชั่นทางชีวเคมี ในความหมายที่กว้างขึ้นออกซิเดชันคือปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน

ฟังก์ชั่นและงาน

ออกซิเดชันสอดคล้องกับการบริจาคอิเล็กตรอน การลดลงคือการยอมรับอิเล็กตรอนที่ได้รับบริจาค กระบวนการเหล่านี้เรียกรวมกันว่า ปฏิกิริยารีดอกซ์ และเป็นพื้นฐานของการผลิตพลังงานทุกประเภท ออกซิเดชั่นจึงปล่อยพลังงานที่ดูดซับออกมาลดลง กลูโคส เป็นแหล่งพลังงานที่เก็บไว้ได้ง่ายและยังเป็นส่วนประกอบสำคัญของเซลล์ กลูโคส โมเลกุล ฟอร์ม กรดอะมิโน และสารประกอบสำคัญอื่น ๆ คำว่าไกลโคไลซิสถูกใช้ในทางชีวเคมีเพื่ออธิบายการเกิดออกซิเดชันของ คาร์โบไฮเดรต. คาร์โบไฮเดรต ถูกทำลายลงในร่างกายออกเป็นกลุ่มอาคารส่วนบุคคลกล่าวคือ กลูโคส และนอกจากนี้ยังมี ฟรักโทส โมเลกุล. ภายในเซลล์ ฟรักโทส จะถูกเปลี่ยนเป็นกลูโคสค่อนข้างเร็ว ในเซลล์กลูโคสของสูตรโมเลกุล C6H12O6 ถูกใช้เพื่อผลิตพลังงานด้วยการใช้ออกซิเจนของสูตรโมเลกุล O2 ทำให้เกิด คาร์บอน ไดออกไซด์ของสูตรโมเลกุล CO2 และ น้ำ ของสูตร H2O การเกิดออกซิเดชันของโมเลกุลกลูโคสนี้จึงเพิ่มออกซิเจนและขจัดออกไป ไฮโดรเจน. เป้าหมายของการเกิดออกซิเดชันประเภทนี้ทุกครั้งคือการได้รับ ATP ผู้จัดหาพลังงาน เพื่อจุดประสงค์นี้การเกิดออกซิเดชันที่อธิบายจะเกิดขึ้นในไซโทพลาสซึมในไมโทคอนเดรียพลาสมาและในเยื่อไมโทคอนเดรีย ในหลาย ๆ บริบทการเกิดออกซิเดชันเรียกว่าพื้นฐานของชีวิตเนื่องจากเป็นการรับประกันการผลิตพลังงานจากภายนอก ภายใน mitochondriaจะเกิดสิ่งที่เรียกว่าโซ่ออกซิเดชั่นซึ่งมีความสำคัญต่อการเผาผลาญของมนุษย์เพราะทุกชีวิตคือพลังงาน สิ่งมีชีวิตมีส่วนร่วมในการเผาผลาญเพื่อสร้างพลังงานและเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่รอด อย่างไรก็ตามการเกิดออกซิเดชันภายใน mitochondria ไม่เพียง แต่ผลิตพลังงานปฏิกิริยาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงของเสียจากออกซิเดชันด้วย ของเสียนี้สอดคล้องกับสารออกฤทธิ์ทางเคมีที่เรียกว่าอนุมูลอิสระซึ่งร่างกายจะถูกเก็บไว้ในการตรวจสอบ เอนไซม์.

โรคและความเจ็บป่วย

การออกซิเดชั่นในความหมายของการสลายสารประกอบที่มีพลังงานสูงไปเป็นสารประกอบที่ไม่ให้พลังงานเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในร่างกายมนุษย์ภายใต้การผลิตพลังงาน ในบริบทนี้การเกิดออกซิเดชันทำหน้าที่สร้างพลังงานและเกิดขึ้นใน mitochondriaซึ่งเรียกอีกอย่างว่าโรงไฟฟ้าขนาดเล็กของเซลล์ สารประกอบที่อุดมด้วยพลังงานที่ร่างกายผลิตขึ้นจะถูกเก็บไว้ในร่างกายเป็น ATP หลังจากการเกิดออกซิเดชันประเภทนี้ ตัวพาพลังงานสำหรับการออกซิเดชั่นในกระบวนการนี้คืออาหารสำหรับการเปลี่ยนออกซิเจนที่จำเป็น การออกซิเดชั่นประเภทนี้ก่อให้เกิดอนุมูลที่ก้าวร้าว โดยปกติร่างกายจะสกัดกั้นและต่อต้านอนุมูลเหล่านี้ด้วยกลไกการป้องกัน กลไกการป้องกันที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในบริบทนี้คือการทำงานของสารต้านอนุมูลอิสระที่ไม่ใช่เอนไซม์อนุมูลอิสระจะโจมตีเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยไม่มีสารเหล่านี้และทำให้เกิดความเสียหายถาวรโดยเฉพาะไมโตคอนเดรีย ร่างกายและจิตใจสูง ความเครียด เพิ่มการเผาผลาญและการใช้ออกซิเจนซึ่งนำไปสู่การสร้างอนุมูลอิสระที่เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับ แผลอักเสบ ในร่างกายหรือการสัมผัสกับปัจจัยภายนอกเช่น รังสียูวีรังสีกัมมันตภาพรังสีและรังสีระดับความสูงหรือสารพิษจากสิ่งแวดล้อมและควันบุหรี่ สารต้านอนุมูลอิสระเช่น วิตามิน, วิตามินซี, วิตามินอี และ นอยด์ or ซีลีเนียม ไม่สามารถต่อต้านผลกระทบที่เป็นอันตรายของอนุมูลอิสระได้อีกต่อไปเมื่อสัมผัสกับระดับอนุมูลที่เพิ่มขึ้น สถานการณ์นี้เกี่ยวข้องกับทั้งความชราตามธรรมชาติและกระบวนการทางพยาธิวิทยาเช่นการพัฒนาของ โรคมะเร็ง. ดังนั้น การขาดแคลนอาหาร, การบริโภคสารพิษ, การได้รับรังสี, การออกกำลังกายที่กว้างขวาง, จิตใจ ความเครียดและความเจ็บป่วยทั้งเฉียบพลันและเรื้อรังจะสร้างอนุมูลอิสระมากเกินกว่าที่ร่างกายจะรับมือได้ อนุมูลอิสระมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวมากเกินไปหรือน้อยเกินไป เพื่อชดเชยพวกเขาพยายามรับอิเล็กตรอนจากตัวอื่น โมเลกุล, ซึ่งสามารถ นำ ต่อการเกิดออกซิเดชันของส่วนประกอบภายนอกเช่น ไขมัน ภายในเมมเบรน อนุมูลอิสระสามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอนิวเคลียร์และดีเอ็นเอไมโตคอนเดรีย นอกจาก โรคมะเร็ง และกระบวนการชราภาพมีการเชื่อมโยงเป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดหลอดเลือด โรคเบาหวาน, โรคไขข้อ, นางสาว, โรคพาร์กินสัน, อัลไซเม โรคและภูมิคุ้มกันบกพร่องหรือต้อกระจกและ ความดันเลือดสูง. อนุมูลอิสระ cross-link [โปรตีน]] s, น้ำตาล-โปรตีน และส่วนประกอบของสารพื้นฐานอื่น ๆ เข้าด้วยกันทำให้ของเสียจากการเผาผลาญที่เป็นกรดกำจัดออกได้ยาก สภาพแวดล้อมจะเอื้ออำนวยมากขึ้น เชื้อโรค as เนื้อเยื่อเกี่ยวพันโดยเฉพาะอย่างยิ่ง“ ทำให้เป็นกรด”