Mikrosomální oxidace: sada reakcí

Úloha mikrosomální oxidace v životě organismu je obtížné přeceňovat nebo chybět. Inaktivace cizorodých (toxických látek), kolaps a tvorba hormonů nadledvin zapojených do metabolismu bílkovin a zachování genetické informace - je pouze jsou vyřešeny malý zlomek známých problémů díky mikrosomální oxidace. Jedná se o autonomní proces v těle, který je spuštěn po zásahu spouštěcí substance a konče jeho elliminatsiey.

definice

Mikrosomální oxidace - kaskády reakcí, obsažená v první fázi přeměny xenobiotik. Podstata způsobu spočívá v hydroxylaci látek s atomy kyslíku a tvoří voda. V souvislosti se změnami ve struktuře původního materiálu a jeho vlastností může být potlačen nebo zesílen.

Mikrosomální oxidace vás zavede do konjugační reakce. Tato druhá fáze transformace cizorodých látek, na jejímž konci je existující funkční skupina je připojena molekuly produkované v těle. Někdy tvorba meziproduktů látek, které způsobují poškození jaterních buněk, nekrózu a tkáně degeneraci onkologii.

Oxidace typ oxidáza

Mikrosomální oxidační reakce dochází mimo mitochondrií, a proto se spotřebuje přibližně deset procent z celkového kyslíku do těla. Klíčové enzymy v tomto procesu - oxidasu. V jejich struktuře, atomy kovů jsou přítomny s proměnlivou valencí, jako je například železo, molybden, měď, atd, a proto jsou schopny přijímat elektrony. V buňce oxidázy se nachází v určitých vezikuly (peroxisomů) nacházející se na vnější mitochondriální membrány a v EPR (hrubé endoplasmatického retikula). Substrát dopadající na peroxisom ztrácí vodíku molekuly, které jsou připojeny na molekuly vody za vzniku peroxidu.

Existuje jen pět oxidázy:

- monoaminooksigenaza (MAO) - pomáhá oxidovat adrenalin a jiné biogenní aminy produkované nadledvinek;

- diaminooksigenaza (DAO) - podílí na oxidaci histaminu (mediátoru zánětu a alergie), polyaminy a diaminy;

- L-aminokyselinové oxidasy (tj levotočivé molekuly);

- D-aminokyselinové oxidasy (pravotočivé molekuly);

- xanthin - oxidovat adenin a guanin (dusíkaté báze zahrnuta v molekule DNA).

Hodnota mikrosomální oxidace typu oxidázy spočívá v odstranění xenobiotik a inaktivaci biologicky aktivních látek. peroxid vzdělání má baktericidní účinek a mechanické čištění poruchy je vedlejší účinek, který zaujímá důležité místo mimo jiné účinky.

Oxidace typ oxygenázy

Oxygenázy typ reakce v buňce je rovněž odehrává na drsné endoplazmatické retikulum a mitochondrie membrány vneschnih. To vyžaduje specifické enzymy - oxygenázy, které zvyšují molekulu kyslíku od substrátu, a jeho zavedení do oxidovatelné látky. Zavedou-li se jeden atom kyslíku, na monooxygenázy enzym nazvaný nebo hydroxylázy. V případě, že se zavádí dva atomy (to znamená celá molekula kyslíku), enzym se nazývá diaksigenaza.

Oxygenázy typ oxidační reakce obsahuje ternární multienzymový komplex, který se podílí na přenosu elektronů a protonů z podkladu s následnou aktivací kyslíku. Celý tento proces probíhá za účasti cytochromu P450, což bude ještě podrobněji popsáno.

Příklady oxygenázy typu reakce

Jak bylo uvedeno výše, pro použití monooxygenázu oxidační pouze jeden atom kyslíku ze dvou dostupných. Za druhé, jsou připojeny ke dvěma molekulami vodíku za vzniku vody. Jeden příklad takové reakce je tvorba kolagenu. kyslík dárce v tomto případě působí jako je vitamin C. Prolingidroksilaza okrade molekuly kyslíku a dává ho na prolin, což je součástí prokolagenu molekuly. Tento postup dává pevnost a pružnost pojivové tkáně. Pokud je nedostatek vitaminu C, vyvíjející se dnou. Projevuje slabost pojivové tkáně, krvácení, modřiny, ztrátu zubů, to znamená, že kvalita kolagenu v těle je níže.

Dalším příkladem je hydroxyláza, které převádějí molekula cholesterolu. To je jedna z fází tvorby steroidních hormonů, včetně pohlaví.

není specifická hydroxylázu

Tento hydroláza nutné pro oxidaci cizích látek, jako je například xenobiotik. Význam reakce je, aby takový materiál vhodnější pro odstranění, rozpustnější. Tento proces se nazývá detoxikace, a to se vyskytuje převážně v játrech.

Použitím celou molekulu kyslíku se vyrábí v mezeře xenobiotik reakcí cyklu a rozkladu komplexní látky na několik jednodušší a je k dispozici pro metabolické procesy.

Reaktivní formy kyslíku

Kyslík je potenciálně nebezpečná látka, protože ve skutečnosti je oxidace - spalovací proces. Ve formě O ₂ molekul nebo vody je stabilní a chemicky inertní, protože jeho úroveň výkonu se naplní a nové elektrony nemohou spojit. Nicméně, sloučeniny, ve kterých atom kyslíku není vůbec existuje pár elektronů mají vysokou reaktivitu. Proto se nazývají aktivní.

Tyto kyslíkaté sloučeniny:

1. V monooksidnyh reakcích vyrábí peroxid, který je oddělen od cytochromu P450.
2. Oxidázy reakce je tvorba peroxidu aniontu (peroxid vodíku).
3. Při opětovném okysličení tkání, který prošel ischemii.

Nejsilnější okysličovadlo znamená hydroxy-skupinu, existuje ve volné formě jen miliontiny sekundy, ale v té době se čas projít řadou oxidačních reakcí. Jejích základních funkcí je to, že hydroxylový radikál ovlivňuje látku pouze v místě, ve kterém je vytvořen, protože nemůže proniknout do tkaniny.

Superoxidový anion a peroxid vodíku

Tyto látky jsou aktivní nejen v oblasti vzdělávání, ale i v určité vzdálenosti od nich, protože mohou proniknout přes buněčnou membránu.

Hydroxylová skupina způsobuje oxidaci aminokyselinových zbytků: histidin, cystein a tryptofan. Toto vede k inaktivaci enzymových systémů, jakož i narušení transportních proteinů. Kromě toho, mikrosomální oxidace aminokyselin vede ke zničení struktury nukleové dusíkatou bází a v důsledku toho trpí genetického aparátu buňky. A oxidované mastné kyseliny, které tvoří buněčné membrány bilipidnogo vrstvu. To má vliv na jejich propustnost, práce elektrolytu membránové čerpadlo a umístění receptoru.

Inhibitory mikrosomálního oxidace - jsou antioxidanty. Ty se nacházejí v potravinách a jsou vyráběny v těle. Nejvíce známý antioxidant je vitamín E. Tyto látky mohou inhibovat mikrosomální oxidace. Biochemie popisuje interakci mezi nimi na základě zpětné vazby. To znamená, že čím více oxidázy, čím více jsou potlačeny, a vice versa. To pomáhá udržovat rovnováhu mezi systémy a stálosti vnitřního prostředí.

elektrické dopravní řetěz

Mikrosomální oxidační systém není rozpustný v cytoplazmě složek tak, aby všechny jeho enzymů se shromažďují na povrchu endoplazmatického retikula. Tento systém zahrnuje několik proteinů, které tvoří elektrotransportu obvod:

- NADPH-P450 reduktasu a cytochromu P450;

- nadměrná tsitohromV5 reduktázy a cytochrom B5;

- steatorrhea-CoA desaturázy.

Donor elektronů ve většině případů aktů NADP (nikotinamid adenin dinukleotid fosfát). To oxiduje NADPH-P450 reduktázu, který se skládá ze dvou koenzym (FAD a FMN), pro přijetí elektronů. Na konci řetězce FMN oxiduje za použití P450.

cytochromu P450

Tento enzym z mikrosomální oxidace proteinu heme obsahujících. Váže kyslík a substrát (obvykle xenobiotická). Jeho název je spojen s absorpcí světla o vlnové délce 450 nm. Biologové objevili to ve všech živých organismech. V současné době je popsáno více než jedenáct tisíc proteiny patřící do systému cytochromu P450. U bakterií, se látka rozpustí v cytoplasmě, a předpokládá se, že tato forma je nejvíce evolučně starší, než to lidí. My cytochrom P450 - nástěnnou protein stanovena na cytoplazmatickou membránu.

Enzymy z této skupiny jsou zapojeny do metabolismu steroidů a žlučových mastných kyselin, fenolů, neutralizační léky, jedy nebo léky.

Vlastnosti mikrosomálních oxidace

Procesy mikrosomálních oxidace mají širokou substrátovou specifitu, a to v pořadí, umožňuje detekci různých látek. Jedenáct tisíc proteiny cytochromu P450 je možné sklopit více než sto padesát izoforem enzymu. Každý z nich má velké množství substrátů. To umožňuje tělu zbavit se téměř všech škodlivých látek, které se tvoří uvnitř nebo nespadají. Výroba v oxidačních enzymů jaterní mikrosomy se může jednat jak lokálně, tak i ve značné vzdálenosti od těla.

Regulace aktivity mikrosomální oxidace

Mikrosomální oxidace v játrech je regulována na úrovni mRNA, ale svou funkci - transkripci. Všechny varianty cytochromu P450, například zaznamenán na molekule DNA, a aby se objevil na ESR nezbytné pro „přepsat“ informace z DNA na RNA. Pak se mRNA je zaměřen na ribozom, kde jsou vytvořeny proteinové molekuly. Počet těchto molekul je regulována z vnější strany a je závislá na množství látky, které musí být deaktivován, a dostupnost esenciálních aminokyselin.

V současné době je více než dvě stě padesát popsaných chemických sloučenin, které aktivují tělo mikrosomální oxidace. Mezi ně patří barbituráty, aromatické uhlovodíky, alkoholy, ketony a hormony. Navzdory této zjevné různorodosti, všechny tyto látky jsou lipofilní (rozpustné v tucích), a proto je náchylná k cytochromu P450.