Oksidacije su kemijske reakcije koje uključuju konzumaciju kisik. U tijelu su posebno presudni u kontekstu proizvodnje energije tijekom glikolize. U endogenim oksidacijama nastaje oksidativni otpad koji je povezan s procesima starenja i raznim bolestima.
Što je oksidacija?
Oksidacije su kemijske reakcije koje uključuju konzumaciju kisik. U tijelu su posebno presudni u kontekstu proizvodnje energije tijekom glikolize. Izraz oksidacija skovao je kemičar Antoine Laurent de Lavoisier. Izraz je koristio za opis spajanja elemenata ili kemijskih spojeva s kisik. Kasnije je taj izraz proširen na reakcije dehidrogenacije, u kojima spojevi nemaju a vodik atom. Dehidrogenacija je važan proces u biokemiji. Na primjer, u biokemijskim procesima vodik atomi se često uklanjaju iz organskih spojeva koenzimima kao što su NAD, NADP ili FAD. Oksidacija u biokemiji u konačnici je poznata kao reakcija prijenosa elektrona u kojoj redukcijsko sredstvo daruje elektrone oksidacijskom sredstvu. Reducent je tako "oksidiran". U ljudskom tijelu oksidacije su u osnovi povezane s reakcijama redukcije. Ovaj je princip opisan u kontekstu redoks reakcije. Redukcije i oksidacije stoga je uvijek potrebno shvatiti samo kao djelomične reakcije uobičajene redoks reakcije. Redoks reakcija tako odgovara kombinaciji oksidacije i redukcije, koja prenosi elektrone iz redukcijskog sredstva u oksidacijsko sredstvo. U užem smislu, bilo koja kemijska reakcija koja uključuje potrošnju kisika smatra se biokemijskom oksidacijom. U širem smislu, oksidacija je svaka biokemijska reakcija koja uključuje prijenos elektrona.
Funkcija i zadatak
Oksidacija odgovara doniranju elektrona. Redukcija je prihvaćanje doniranih elektrona. Zajedno se ti procesi nazivaju redoks reakcije i čine osnovu svake vrste proizvodnje energije. Oksidacija tako oslobađa energiju koja se apsorbira u redukciji. Glukoza je lako pohranjeni izvor energije i također važan gradivni element za stanice. Glukoza molekule oblik aminokiseline i drugi vitalni spojevi. Pojam glikoliza koristi se u biokemiji za opisivanje oksidacije ugljikohidrati. Ugljikohidrati razgrađuju se u tijelu na svoje pojedinačne gradivne dijelove, tj glukoza i fruktoza molekule. Unutar stanica, fruktoza relativno brzo se pretvara u glukozu. U stanicama se glukoza molekularne formule C6H12O6 koristi za proizvodnju energije uz potrošnju kisika molekulske formule O2, stvarajući ugljen dioksid molekulske formule CO2 i voda formule H2O. Ova oksidacija molekule glukoze na taj način dodaje kisik i uklanja vodik. Cilj svake ove oksidacije je dobiti ATP opskrbljivača energijom. U tu se svrhu opisana oksidacija odvija u citoplazmi, u mitohondrijskoj plazmi i u mitohondrijskoj membrani. U mnogim kontekstima oksidacija se naziva osnovom života, jer jamči proizvodnju endogene energije. Unutar mitohondriji, odvija se takozvani oksidacijski lanac, što je najvažnije za ljudski metabolizam, jer je sav život energija. Živa bića sudjeluju u metabolizmu kako bi generirala energiju i tako osigurala preživljavanje. Međutim, oksidacije unutar mitohondriji proizvode ne samo energiju reakcijskog proizvoda, već i oksidacijski otpad. Ovaj otpad odgovara kemijski aktivnim spojevima poznatim pod nazivom slobodni radikali, a tijelo ih kontrolira enzimi.
Bolesti i tegobe
Oksidacija, u smislu razgradnje energetski bogatih spojeva na energetski siromašne, kontinuirano se događa u ljudskom tijelu pod energijom. U tom kontekstu, oksidacija služi za stvaranje energije i odvija se u mitohondriji, koje se nazivaju i malim elektranama stanica. Energetski bogati spojevi koje tijelo proizvodi pohranjuju se u tijelu kao ATP nakon ove vrste oksidacije. Nosač energije za oksidaciju u ovom procesu je hrana za čiju pretvorbu je potreban kisik. Ova vrsta oksidacije stvara agresivne radikale. Tijelo normalno presreće i neutralizira te radikale pomoću zaštitnih mehanizama. Jedan od najvažnijih zaštitnih mehanizama u ovom kontekstu je aktivnost neenzimskih antioksidansa. Radikali bi napadali ljudska tkiva bez tih tvari i uzrokovali trajna oštećenja, posebno mitohondrija. Visoka tjelesna i mentalna stres povećati metabolizam i potrošnju kisika, što dovodi do povećanog stvaranja radikala. Isto vrijedi i za upala u tijelu ili izloženost vanjskim čimbenicima kao što su UV zračenje, radioaktivne zrake i visinsko zračenje ili toksini u okolišu i cigaretni dim. Zaštitni antioksidanti poput vitamina, Vitamin C, vitamin E i karotenoidi or selen više nisu u stanju suzbiti štetne učinke radikalne oksidacije kada su izloženi povišenim razinama radikala. Ovaj je scenarij povezan i s prirodnim starenjem i s patološkim procesima, poput razvoja Raka, Tako, pothranjenost, potrošnja toksičnih sredstava, izlaganje zračenju, opsežne tjelovježbe, mentalne stres, a akutne i kronične bolesti stvaraju više slobodnih radikala nego što ih tijelo može podnijeti. Slobodni radikali imaju ili jedan elektron previše ili premalo. Da bi to nadoknadili, pokušavaju uzeti elektrone od drugih molekule, koji može dovesti do oksidacije endogenih komponenata kao što su lipidi unutar membrane. Slobodni radikali mogu uzrokovati mutacije nuklearne DNA i mitohondrijske DNA. Pored toga Raka i proces starenja povezani su kao uzročni čimbenik s aterosklerozom, dijabetes, reumatizam, MS, Parkinsonovu bolest, Alzheimerova bolesti i imunološkog nedostatka ili katarakte i hipertenzija. Slobodni radikali umrežavaju [protein]] s, šećer-proteini i ostale osnovne sastojke zajedno, što otežava uklanjanje kiselog metaboličkog otpada. Okoliš postaje sve povoljniji za patogeni as vezivno tkivo, posebno "zakiseljava".
