Oxidació microsomal: un conjunt de reaccions

El paper de l'oxidació microsomal en la vida de l'organisme és difícil sobreestimar o perdre. La inactivació del (substàncies tòxiques) xenobiòtics, el col·lapse i la formació d'hormones suprarenals que participen en el metabolisme de les proteïnes i la preservació de la informació genètica - és només una petita fracció dels problemes coneguts es resolen gràcies a l'oxidació microsomal. És un procés autònom en el cos, que s'executa després de ser colpejat per una substància gallet i acabant amb la seva elliminatsiey.

definició

oxidació microsomal - una cascada de reaccions inclòs en la primera fase de conversió de xenobiòtics. L'essència del procés rau en la hidroxilació de substàncies amb àtoms d'oxigen i forma aigua. A causa dels canvis en l'estructura del material original, i les seves propietats o bé pot ser suprimit o amplificat.

l'oxidació microsomal el porta a la reacció de conjugació. Aquest segon transformacions de fase de xenobiòtics, al final del qual un grup funcional existent s'uneix molècules produïdes dins el cos. De vegades formació de substàncies intermèdies que causen dany cel·lular hepàtica, necrosi i degeneració del teixit de l'oncologia.

L'oxidació de tipus oxidasa

reaccions d'oxidació microsomal es produeixen fora de les mitocòndries i per tant han consumit aproximadament el deu per cent de l'oxigen total que entra al cos. enzims clau en aquest procés - oxidasa. En la seva estructura, els àtoms metàl·lics estan presents amb valència variable, com ferro, molibdè, coure, etc., i per tant són capaços d'acceptar electrons. Al oxidasa cel·la situada en vesícules específics (peroxisomes) situat a les membranes mitocondrials externes i en EPR (reticle endoplasmàtic rugós). Substrat caient sobre peroxisoma perd molècules d'hidrogen, que estan units a una molècula d'aigua per formar peròxid.

Només hi ha cinc oxidases:

- monoaminooksigenaza (MAO) - ajuda a oxidar adrenalina i altres amines biogèniques produïdes per les glàndules suprarenals;

- diaminooksigenaza (DAO) - involucrats en l'oxidació d'histamina (mediador de la inflamació i les al·lèrgies), poliamines i diaminas;

-l aminoàcid oxidasa (és a dir, molècules levógiros);

- D-amino àcid oxidasa (molècules dextrógiros);

- xantina - oxidar l'adenina i la guanina (bases de nitrogen inclouen en la molècula d'ADN).

El valor de l'oxidació microsomal oxidasa de tipus consisteix en l'eliminació de xenobiòtics i inactivar substàncies biològicament actives. peròxid d'Educació té una acció bactericida i la neteja mecànica de la falla és l'efecte secundari que ocupa un lloc important entre altres efectes.

L'oxidació de tipus oxigenasa

reacció de tipus oxigenasa en la cèl·lula també està tenint lloc en el reticle endoplasmàtic rugós i les membranes dels mitocondris vneschnih. Això requereix enzims específics - oxigenasa que eleven la molècula d'oxigen des del substrat, i introduint en la substància oxidable. Si s'implementa un àtom d'oxigen, l'enzim monooxigenasa trucada o hidroxilasa. En el cas de la introducció de dos àtoms (és a dir, una molècula sencera d'oxigen), l'enzim es diu diaksigenaza.

reacció d'oxidació tipus oxigenasa inclou un complex multienzimàtic ternari que participa en la transferència d'electrons i protons del substrat seguit per l'activació d'oxigen. Tot aquest procés es produeix amb la participació de citocrom P450, que encara es descriurà amb més detall.

Exemples oxigenasa reaccions de tipus

Com es va esmentar anteriorment, monooxigenasa per a ús oxidació només un àtom d'oxigen dels dos disponibles. En segon lloc, estan units a dues molècules d'hidrogen per formar aigua. Un exemple de tal reacció és la formació de col·lagen. donant d'oxigen en aquest cas actua com vitamina C. Prolingidroksilaza priva de la molècula d'oxigen i el dóna a prolina, que al seu torn és part de la molècula d'procolágeno. Aquest procés dóna la força i l'elasticitat del teixit connectiu. Quan hi ha una deficiència de la vitamina C, la gota en desenvolupament. Es manifesta la debilitat del teixit connectiu, hemorràgia, hematomes, pèrdua de dents, és a dir, la qualitat de col·lagen en el cos està per sota.

Un altre exemple és la hidroxilasa que converteix molècula de colesterol. Aquesta és una de les etapes de la formació d'hormones esteroides, incloent el sexe.

no és específica hidroxilasa

Aquest hidrolasa necessari per a l'oxidació de substàncies estranyes, com ara xenobiòtics. El significat de les reaccions és fer tal material més susceptible a l'extracció, més soluble. Aquest procés es diu desintoxicació, i es produeix principalment en el fetge.

Mitjançant l'ús de tota la molècula d'oxigen es produeix al peu del canó xenobiòtics reaccions de cicle i la descomposició de la substància complexa en diversos més simple i disponible per als processos metabòlics.

espècies reactives de l'oxigen

L'oxigen és una substància potencialment perillosa, ja que, de fet, l'oxidació - un procés de combustió. En la forma de molècules d'O ₂ o aigua és estable i químicament inert, perquè el seu nivell de potència s'omplen i nous electrons no pot unir-se. No obstant això, els compostos en els quals l'oxigen no és en tot el que hi ha un parell d'electrons tenen una alta reactivitat. Per tant se'ls anomena actiu.

Tals compostos d'oxigen:

1. En les reaccions monooksidnyh produït superòxid que està separada de la citocrom P450.
2. Les reaccions de oxidasa és la formació d'anió peròxid (peròxid d'hidrogen).
3. Durant el re-oxigenació dels teixits, que es va sotmetre a la isquèmia.

El més poderós oxidant és un radical hidroxil, existeix en una forma lliure només una milionèsima part d'un segon, però en aquest moment tenen temps per anar a través d'una sèrie de reaccions d'oxidació. La seva característica és que el radical hidroxil afecta la substància només en el lloc en què es forma, ja que no pot penetrar en el teixit.

El anió superòxid i peròxid d'hidrogen

Aquestes substàncies són actius no només en el camp de l'educació, sinó també a certa distància d'ells, ja que poden penetrar a través de la membrana cel·lular.

grup hidroxil provoca l'oxidació dels residus d'aminoàcids: histidina, cisteïna i triptòfan. Això condueix a la inactivació dels sistemes d'enzims, així com la interrupció de les proteïnes de transport. A més, l'oxidació microsomal dels aminoàcids condueix a la destrucció de l'estructura de base nitrogenada nucleic i, en conseqüència, pateixen l'aparell genètic de la cèl·lula. I els àcids grassos que componen les membranes cel·lulars bilipidnogo capa oxidada. Això afecta la seva permeabilitat, la bomba de membrana d'electròlit de treball i la ubicació del receptor.

Els inhibidors de l'oxidació microsomal - són antioxidants. Es troben en els aliments i es produeixen dins del cos. El antioxidant més conegut és la vitamina E. Aquestes substàncies poden inhibir l'oxidació microsomal. Bioquímica descriu la interacció entre ells sobre la base de la retroalimentació. És a dir, els més oxidases, com més se suprimeixen, i viceversa. Això ajuda a mantenir un equilibri entre els sistemes i la constància del medi intern.

cadena de transport elèctric

sistema d'oxidació microsomal no és soluble al citoplasma dels components de manera que tots els seus enzims es recullen a la superfície del reticle endoplàsmic. Aquest sistema inclou diverses proteïnes, que formen el circuit de electrotransporte:

- reductasa NADPH-P450 i P450 citocrom;

- OVER-tsitohromV5 reductasa i el citocrom b5;

- esteatorrea-CoA desaturasa.

El donador d'electrons en la majoria dels casos els actes de NADP (nicotinamida adenina dinucleòtid fosfat). S'oxida reductasa NADPH-P450, que comprèn dos coenzim (FAD i FMN), per a la presa d'electrons. Al final de la cadena de FMN oxidar usant P450.

citocrom P450

Aquest enzim de l'oxidació microsomal de proteïna que conté hemo. S'uneix oxigen i un substrat (generalment un xenobiótico). El seu nom s'associa amb l'absorció de la llum amb una longitud d'ona de 450 nm. Els biòlegs han descobert que en tots els organismes vius. De moment, s'ha descrit més d'onze mil proteïnes que pertanyen al sistema del citocrom P450. En els bacteris, la substància es dissol en el citoplasma, i es creu que aquesta forma és la més evolutivament antic que el dels éssers humans. Ens citocrom P450 - una proteïna mural fix a la membrana citoplasmàtica.

Els enzims d'aquest grup estan involucrats en el metabolisme d'esteroides i àcids grassos bilis, fenols, neutralitzants fàrmacs, verins o drogues.

Les propietats de l'oxidació microsomal

Els processos d'oxidació microsomal tenen una àmplia especificitat de substrat, i això, al seu torn, permet detectar una varietat de substàncies. Onze mil proteïnes del citocrom P450 es poden plegar en més de cent cinquanta isoformes de l'enzim. Cadascun d'ells té un gran nombre de substrats. Això permet al cos a desfer-se de gairebé totes les substàncies nocives que es formen a l'interior o queden fora. La producció en els enzims d'oxidació microsomals de fetge pot actuar tant a nivell local i a una distància considerable del cos.

La regulació de l'activitat d'oxidació microsomal

oxidació microsomal en el fetge està regulada a nivell d'ARNm, sinó més aviat la seva funció - la transcripció. Totes les variants de citocrom P450, per exemple, gravades en la molècula d'ADN, i al fet que va aparèixer en ESR necessari "reescriure" la informació de l'ADN a l'ARN missatger. Llavors mRNA es dirigeix a ribosoma on es formen les molècules de proteïna. El nombre d'aquestes molècules està regulada des de l'exterior i és depenent de la quantitat de substàncies que han de ser desactivat, i la disponibilitat dels aminoàcids essencials.

Actualment, més de dos-cents cinquanta-descriuen compostos químics que activen l'oxidació microsomal cos. Aquests inclouen barbitúrics, hidrocarburs aromàtics, alcohols, cetones i hormones. Malgrat aquesta aparent diversitat, totes aquestes substàncies són lipofílics (soluble en greixos), i per tant susceptible a citocrom P450.