Mikrozomálne oxidácie: sada reakcií

Úloha mikrozomálne oxidácie v živote organizme je ťažké preceňovať alebo chýbať. Inaktivácia cudzorodých (toxických látok), kolaps a tvorba hormónov nadobličiek zapojených do metabolizmu bielkovín a zachovanie genetickej informácie - je len sú vyriešené malý zlomok známych problémov vďaka mikrozomálny oxidácie. Jedná sa o autonómne proces v tele, ktorý je spustený po zásahu spúšťací substancie a končiac jeho elliminatsiey.

definícia

Mikrozomálne oxidácie - kaskády reakcií, obsiahnutá v prvej fáze premeny xenobiotík. Podstata spôsobu spočíva v hydroxyláciu látok s atómami kyslíka a tvorí voda. V súvislosti so zmenami v štruktúre pôvodného materiálu a jeho vlastností môže byť potlačený alebo zosilnený.

Mikrozomálne oxidácia vás zavedie do reakcie konjugácie. Táto druhá fáza transformácie cudzorodých látok, na konci ktorej je existujúci funkčná skupina je pripojená molekuly produkované v tele. Niekedy tvorba medziproduktov látok, ktoré spôsobujú poškodenie pečeňových buniek, nekrózu a tkanivá degenerácii onkológii.

Oxidácia typ oxidáza

Mikrozomálne oxidačné reakcie dochádza mimo mitochondrií, a preto sa spotrebuje približne desať percent z celkového kyslíka do tela. Kľúčové enzýmy v tomto procese - oxidázu. V ich štruktúre, atómy kovov sú prítomné s premenlivou valenciou, ako je napríklad železo, molybdén, meď, atď, a preto sú schopné prijímať elektróny. V bunke oxidázy sa nachádza v určitých pľuzgieriky (peroxizómov) nachádzajúce sa na vonkajšej mitochondriálnej membrány a v EPR (hrubej endoplasmatického retikula). Substrát dopadajúce na Peroxisome stráca vodíka molekuly, ktoré sú pripojené na molekuly vody za vzniku peroxidu.

Existuje len päť oxidázy:

- monoaminooksigenaza (MAO) - pomáha oxidovať adrenalín a iné biogénne amíny produkovanej nadobličiek;

- diaminooksigenaza (DAO) - podieľa na oxidáciu histamínu (mediátora zápalu a alergie), polyamíny a diamíny;

- L-aminokyselinové oxidáza (tj ľavotočivej molekuly);

- D-aminokyselinové oxidáza (pravotočivej molekuly);

- xantín - oxidovať adenín a guanín (dusíkaté bázy zahrnutá v molekule DNA).

Hodnota mikrozomálne oxidácie typu oxidázy spočíva v odstránení xenobiotík a inaktiváciu biologicky aktívnych látok. peroxid vzdelanie má baktericídny účinok a mechanické čistenie poruchy je vedľajší účinok, ktorý zaujíma dôležité miesto mimo iné účinky.

Oxidácia typ oxygenázy

Oxygenázy typ reakcie v bunke je takisto odohráva na drsné endoplazmatické retikulum a mitochondrie membrány vneschnih. To si vyžaduje špecifické enzýmy - oxygenázy, ktoré zvyšujú molekulu kyslíka od substrátu, a jeho zavedenie do oxidovateľné látky. Ak sa zavedú jeden atóm kyslíka, na monooxygenázami enzým nazvaný alebo hydroxylázy. V prípade, že sa zavádza dva atómy (to znamená celá molekula kyslíka), enzým sa nazýva diaksigenaza.

Oxygenázy typ oxidačné reakcie obsahuje ternárne multienzymový komplex, ktorý sa podieľa na prenose elektrónov a protónov z podkladu s následnou aktiváciou kyslíka. Celý tento proces prebieha za účasti cytochrómu P450, čo bude ešte podrobnejšie opísané.

Príklady oxygenázy typu reakcie

Ako bolo uvedené vyššie, pre použitie monooxygenázami oxidačné iba jeden atóm kyslíka z dvoch dostupných. Po druhé, sú pripojené k dvom molekulami vodíka za vzniku vody. Jeden príklad takejto reakcie je tvorba kolagénu. kyslík darcu v tomto prípade pôsobí ako je vitamín C. Prolingidroksilaza okradne molekuly kyslíka a dáva ho na prolín, čo je súčasťou prokolagénu molekuly. Tento postup dáva pevnosť a pružnosť spojivového tkaniva. Ak je nedostatok vitamínu C, vyvíjajúci sa dnou. Prejavuje slabosť spojivového tkaniva, krvácanie, modriny, stratu zubov, to znamená, že kvalita kolagénu v tele je nižšie.

Ďalším príkladom je hydroxyláza, ktoré prevádzajú molekula cholesterolu. To je jedna z fáz tvorby steroidných hormónov, vrátane pohlavia.

nie je špecifická hydroxylázu

Tento hydrolázy nutné pre oxidáciu cudzích látok, ako je napríklad xenobiotík. Význam reakcia je, aby takýto materiál vhodnejšie pre odstránenie rozpustnejší. Tento proces sa nazýva detoxikácie, a to sa vyskytuje prevažne v pečeni.

Použitím celú molekulu kyslíka sa vyrába v medzere xenobiotík reakcií cyklu a rozkladu komplexné látky na niekoľko jednoduchšie a je k dispozícii pre metabolické procesy.

Reaktívne formy kyslíka

Kyslík je potenciálne nebezpečná látka, pretože v skutočnosti je oxidácia - spaľovací proces. Vo forme O ₂ molekúl alebo vody je stabilný a chemicky inertný, pretože jeho úroveň výkonu sa naplní a nové elektróny nemôžu spojiť. Avšak, zlúčeniny, v ktorých atóm kyslíka nie je vôbec existuje pár elektrónov majú vysokú reaktivitu. Preto sa nazývajú aktívne.

Tieto zlúčeniny kyslíka:

1. V monooksidnyh reakciách vyrába peroxid, ktorý je oddelený od cytochrómu P450.
2. Oxidázy reakcie je tvorba peroxidu aniónu (peroxid vodíka).
3. Pri opätovnom okysličenie tkanív, ktorý prešiel ischémiu.

Najsilnejší oxidačné činidlo znamená hydroxy-skupinu, existuje vo voľnej forme len milióntiny sekundy, ale v tej dobe sa čas prejsť radom oxidačných reakcií. Jeho vlastnosťou je, že hydroxylový radikál ovplyvňuje látku len v mieste, v ktorom je vytvorený, pretože nemôže preniknúť do tkaniny.

Superoxidové anión a peroxid vodíka

Tieto látky sú aktívne nielen v oblasti vzdelávania, ale aj v určitej vzdialenosti od nich, pretože môžu preniknúť cez bunkovú membránu.

Hydroxylová skupina spôsobuje oxidáciu aminokyselinových zvyškov: histidín, cysteín a tryptofán. Toto vedie k inaktivácii enzýmových systémov, ako aj narušenie transportných proteínov. Okrem toho, mikrozomálne oxidácie aminokyselín vedie k zničeniu štruktúry nukleovej dusíkatým základom a v dôsledku toho trpia genetického aparátu bunky. A oxidované mastné kyseliny, ktoré tvoria bunkové membrány bilipidnogo vrstvu. To má vplyv na ich priepustnosť, práca elektrolytu membránové čerpadlo a umiestnenia receptora.

Inhibítory mikrozomálny oxidácie - sú antioxidanty. Tie sa nachádzajú v potravinách a sú vyrábané v tele. Najviac známy antioxidant je vitamín E. Tieto látky môžu inhibovať mikrozomálny oxidácie. Biochémia opisuje interakciu medzi nimi na základe spätnej väzby. To znamená, že čím viac oxidázy, čím viac sú potlačené, a vice versa. To pomáha udržiavať rovnováhu medzi systémami a stálosti vnútorného prostredia.

elektrické dopravné reťaz

Mikrozomálne oxidačný systém nie je rozpustný v cytoplazme zložiek tak, aby všetky jeho enzýmov sa zhromažďujú na povrchu endoplazmatického retikula. Tento systém zahŕňa niekoľko proteínov, ktoré tvoria elektrotransportu obvod:

- NADPH-P450 reduktázy a cytochrómu P450;

- nadmerná tsitohromV5 reduktázy a cytochróm B5;

- steatorrhea-CoA desaturázy.

Donor elektrónov vo väčšine prípadov aktov NADP (nikotínamid adenín dinukleotid fosfát). To oxiduje NADPH-P450 reduktázu, ktorý sa skladá z dvoch koenzým (FAD a FMN), pre prijatie elektrónov. Na konci reťazca FMN oxiduje za použitia P450.

cytochrómu P450

Tento enzým z mikrozomálne oxidácie proteínu heme obsahujúcich. Viaže kyslík a substrát (zvyčajne xenobiotická). Jeho názov je spojený s absorpciou svetla s vlnovou dĺžkou 450 nm. Biológovia objavili to vo všetkých živých organizmoch. V súčasnej dobe je popísané viac než jedenásť tisíc proteíny patriace do systému cytochrómu P450. U baktérií, sa látka rozpustí v cytoplazme, a predpokladá sa, že táto forma je najviac evolučne staršie, než to ľudí. My cytochróm P450 - nástennú proteín stanovená na cytoplazmatickú membránu.

Enzýmy z tejto skupiny sú zapojené do metabolizmu steroidov a žlčových mastných kyselín, fenolov, neutralizačné lieky, jedy alebo lieky.

Vlastnosti mikrozomálnych oxidácia

Procesy mikrozomálnych oxidácie majú širokú substrátovú špecifitu, a to v poradí, umožňuje detekciu rôznych látok. Jedenásť tisíc proteíny cytochrómu P450 je možné sklopiť viac ako sto päťdesiat izoforiem enzýmu. Každý z nich má veľké množstvo substrátov. To umožňuje telu zbaviť sa takmer všetkých škodlivých látok, ktoré sa tvoria vo vnútri alebo nepatria. Výroba v oxidačných enzýmov pečeňových mikrozómov sa môže jednať ako lokálne, tak aj vo veľkej vzdialenosti od tela.

Regulácia aktivity mikrozomálne oxidácie

Mikrozomálne oxidácie v pečeni je regulovaná na úrovni mRNA, ale svoju funkciu - transkripciu. Všetky varianty cytochrómu P450, napríklad zaznamenaný na molekule DNA, a aby sa objavil na ESR nevyhnutné pre "prepísať" informácie z DNA na RNA. Potom sa mRNA je zameraný na ribozóm, kde sú vytvorené proteínové molekuly. Počet týchto molekúl je regulovaná z vonkajšej strany a je závislá na množstvo látky, ktoré musia byť deaktivovaný, a dostupnosť esenciálnych aminokyselín.

V súčasnej dobe je viac ako dvesto päťdesiat popísaných chemických zlúčenín, ktoré aktivujú telo mikrozomálny oxidácie. Medzi ne patrí barbituráty, aromatické uhľovodíky, alkoholy, ketóny a hormóny. Napriek tejto zjavnej rôznorodosti, všetky tieto látky sú lipofilné (rozpustné v tukoch), a preto je náchylná k cytochrómu P450.