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Microsomal ossidazione: un insieme di reazioni

Il ruolo di ossidazione microsomiale nella vita dell'organismo è difficile sopravvalutare o perdere. Inattivazione di (sostanze tossiche) xenobiotiche, il collasso e la formazione di ormoni surrenali coinvolti nel metabolismo delle proteine e conservazione dell'informazione genetica – è soltanto una piccola frazione di problemi noti vengono risolti grazie alla ossidazione microsomiale. Si tratta di un processo autonomo nel corpo, che viene eseguito dopo essere stato colpito da una sostanza grilletto e termina con la sua elliminatsiey.

definizione

Microsomal ossidazione – una cascata di reazioni inclusi nella prima fase di conversione degli xenobiotici. L'essenza del processo risiede nella idrossilazione di sostanze con atomi di ossigeno e acqua forma. A causa dei cambiamenti nella struttura del materiale originale, e le sue proprietà può o essere soppresso o amplificato.

Microsomal ossidazione porta alla reazione di coniugazione. Questa seconda trasformazioni di fase di xenobiotici, alla fine del quale un gruppo funzionale esistente è attaccato molecole prodotte all'interno del corpo. Talvolta formazione di sostanze intermedie che causano danni alle cellule epatiche, necrosi e degenerazione del tessuto di oncologia.

Ossidazione tipo ossidasi

Le reazioni di ossidazione microsomiale avvengono al di fuori dei mitocondri e quindi hanno consumato circa il dieci per cento del totale ossigeno entrare nel corpo. enzimi chiave in questo processo – ossidasi. Nella loro struttura, gli atomi di metallo sono presenti con valenza variabile, come ferro, molibdeno, rame, ecc, e quindi sono in grado di accettare elettroni. Nella ossidasi cella posizionata in vescicole specifici (perossisomi) che si trova sulle membrane mitocondriali esterna e in EPR (reticolo endoplasmatico rugoso). Substrato cade su perossisoma perde molecole di idrogeno, che sono collegati a una molecola di acqua per formare perossido.

Ci sono solo cinque ossidasi:

– monoaminooksigenaza (MAO) – aiuta a ossidare adrenalina e altre ammine biogene prodotte dalle ghiandole surrenali;

– diaminooksigenaza (DAO) – coinvolto nella ossidazione di istamina (mediatore dell'infiammazione e allergie), poliammine e diammine;

– L-amminoacido ossidasi (cioè molecole levogira);

– D-amino acido ossidasi (molecole destrogire);

– xantina – ossidare adenina e guanina (basi azotate inclusi nella molecola di DNA).

Il valore del tipo ossidasi ossidazione microsomiale consiste nell'eliminazione di xenobiotici e inattivare le sostanze biologicamente attive. perossido istruzione ha un'azione battericida e la pulizia meccanica del guasto è l'effetto collaterale che occupa un posto importante tra gli altri effetti.

Ossidazione tipo ossigenasi

Ossigenasi tipo di reazione nella cella avviene anche sul reticolo endoplasmatico rugoso e membrane mitocondriali vneschnih. Ciò richiede enzimi specifici – ossigenasi che sollevano la molecola di ossigeno dal substrato, e introdurlo in sostanza ossidabile. Se implementato un atomo di ossigeno, l'enzima monoossigenasi chiamato o idrossilasi. Nel caso di introduzione di due atomi (cioè un'intera molecola di ossigeno), l'enzima è chiamato diaksigenaza.

Ossigenasi reazione di ossidazione tipo comprende un complesso multienzimatico ternario che partecipa nel trasferimento di elettroni e protoni dal substrato seguita dall'attivazione di ossigeno. L'intero processo avviene con la partecipazione del citocromo P450, che sarà comunque descritta più in dettaglio.

Esempi ossigenasi reazioni di tipo

Come accennato in precedenza, monoossigenasi per uso ossidazione solo un atomo di ossigeno dei due disponibili. In secondo luogo, essi sono attaccati a due molecole di idrogeno per formare acqua. Un esempio di una tale reazione è la formazione di collagene. donatore di ossigeno in questo caso funge da vitamina C. Prolingidroksilaza priva della molecola ossigeno e dà a prolina, che a sua volta fa parte della molecola procollagene. Questo processo dà la forza e l'elasticità del tessuto connettivo. Quando v'è una carenza di vitamina C, gotta in via di sviluppo. Manifesta la debolezza del tessuto connettivo, sanguinamento, lividi, perdita di denti, cioè, la qualità del collagene nel corpo è inferiore.

Un altro esempio è l'idrossilasi che convertono molecola del colesterolo. Questa è una delle tappe della formazione di ormoni steroidei, tra cui il sesso.

Non è idrossilasi specifica

Questo idrolasi necessaria per l'ossidazione di sostanze estranee, quali xenobiotici. Il significato delle reazioni è di rendere tale materiale più facile da eliminare, più solubile. Questo processo è chiamato disintossicazione, e si verifica soprattutto nel fegato.

Utilizzando l'intera molecola di ossigeno è prodotta nel tagliato xenobiotici reazioni ciclo e la decomposizione della sostanza complessa in più semplice e disponibile per i processi metabolici.

specie reattive dell'ossigeno

L'ossigeno è una sostanza potenzialmente pericolosa, in quanto, infatti, l'ossidazione – un processo di combustione. Nella forma di O 2 molecole o acqua è stabile e chimicamente inerte, perché il suo livello di potenza sono riempiti e nuovi elettroni non possono aderire. Tuttavia, composti in cui l'ossigeno non è affatto v'è una coppia di elettroni hanno elevata reattività. Pertanto essi sono chiamati attivo.

Tali composti ossigenati:

  1. Nelle reazioni monooksidnyh prodotta superossido che è separato dal citocromo P450.
  2. Le reazioni ossidasi è la formazione di anioni perossido (perossido di idrogeno).
  3. Durante la ri-ossigenazione dei tessuti, che ha subito l'ischemia.

Il più potente ossidante è un radicale ossidrile, esiste in una forma libera solo un milionesimo di secondo, ma in quel tempo avere il tempo di passare attraverso una serie di reazioni di ossidazione. La sua caratteristica è che il radicale ossidrile incida sulla sostanza solo nel luogo in cui si forma, in quanto non può penetrare il tessuto.

anione superossido e perossido di idrogeno

Queste sostanze sono attivi non solo nella zona di formazione, ma anche ad una certa distanza da essi, in quanto possono penetrare attraverso la membrana cellulare.

gruppo ossidrile provoca l'ossidazione dei residui amminoacidici: istidina, cisteina e triptofano. Questo porta alla inattivazione dei sistemi enzimatici, nonché la rottura delle proteine di trasporto. Inoltre, microsomiale ossidazione degli aminoacidi conduce alla distruzione della struttura di base azotata nucleico e, di conseguenza, soffrono l'apparato genetico della cellula. Ed ossidato acidi grassi che compongono le membrane cellulari bilipidnogo strato. Questo influenza la loro permeabilità, pompa a membrana lavoro elettrolita e la posizione del recettore.

Inibitori di ossidazione microsomiale – sono antiossidanti. Si trovano in alimenti e sono prodotte all'interno del corpo. L'antiossidante più noto è vitamina E. Queste sostanze possono inibire l'ossidazione microsomiale. Biochimica descrive l'interazione tra di loro sulla base del feedback. Cioè, più ossidasi, più sono soppressi, e viceversa. Questo aiuta a mantenere un equilibrio tra i sistemi e la costanza dell'ambiente interno.

catena di trasporto elettrico

sistema microsomiale ossidazione non è solubile nel citoplasma dei componenti in modo che tutti i suoi enzimi sono raccolti sulla superficie del reticolo endoplasmatico. Questo sistema include diverse proteine, che costituiscono il circuito Electrotransport:

– NADPH-P450 reduttasi e citocromo P450;

– OVER-tsitohromV5 reduttasi e citocromo B5;

– steatorrea-CoA desaturasi.

Il donatore di elettroni nella maggioranza dei casi gli atti di NADP (nicotinamide adenina dinucleotide fosfato). Si ossida reduttasi NADPH-P450, che comprende due coenzima (FAD e FMN), per prendere elettroni. Alla fine della catena FMN ossidato utilizzando P450.

citocromo P450

Questo enzima di ossidazione microsomiale di proteine contenenti eme. Si lega l'ossigeno ed un substrato (solitamente una xenobiotico). Il suo nome è associato con l'assorbimento di luce con una lunghezza d'onda di 450 nm. I biologi hanno scoperto che in tutti gli organismi viventi. Al momento, descritto più di undici mila proteine appartenenti al sistema del citocromo P450. Nei batteri, la sostanza si scioglie nel citoplasma, e si ritiene che questa forma è la più evolutivamente antica di quella degli esseri umani. Noi citocromo P450 – una proteina murale fisso sulla membrana citoplasmatica.

Gli enzimi di questo gruppo sono coinvolti nel metabolismo degli steroidi e acidi grassi bile, fenoli, neutralizzanti farmaci, veleni o farmaci.

Le proprietà di ossidazione microsomiale

I processi di ossidazione microsomiale hanno un'ampia specificità di substrato, e questo, a sua volta, permette di rilevare una varietà di sostanze. Undicimila proteine citocromo P450 possono essere ripiegati in più di centocinquanta isoforme dell'enzima. Ognuno di loro ha un gran numero di substrati. Questo permette al corpo di liberarsi di quasi tutti di sostanze nocive che si formano all'interno o ricadono al di fuori. Producendo nella enzimi microsomiali ossidazione fegato può agire sia localmente che a notevole distanza dal corpo.

La regolazione dell'attività di ossidazione microsomiale

ossidazione microsomiale nel fegato è regolata a livello di mRNA, ma piuttosto la sua funzione – trascrizione. Tutte le varianti del citocromo P450, ad esempio, registrate sulla molecola del DNA, e ad esso è apparso sulla ESR necessario "riscrivere" le informazioni da DNA a RNA messaggero. Poi mRNA è diretta a ribosoma dove si formano molecole proteiche. Il numero di queste molecole è regolata dall'esterno e dipende dalla quantità di sostanze che devono essere disattivato, e la disponibilità di aminoacidi essenziali.

Attualmente, più di duecento cinquanta descritti composti chimici che attivano l'ossidazione microsomiale corpo. Questi includono barbiturici, idrocarburi aromatici, alcoli, chetoni e ormoni. Nonostante questa apparente diversità, tutte queste sostanze sono lipofile (solubili nei grassi), e pertanto suscettibili di citocromo P450.