Микрозомният окисляване: набор от реакции

Ролята на микрозомалния окисление в живота на организма е трудно да се надценяват или пропуснете. Инактивиране на ксенобиотични (токсични вещества), разпадането и образуването на надбъбречните хормони, участващи в метаболизма на протеини и запазване на генетична информация - това е само малка част от известни проблеми са решени, благодарение на микрозомален окисление. Той е автономна процес в тялото, която се управлява след като е бил ударен от спусъка вещество и завършва с неговото elliminatsiey.

дефиниция

Микрозомният окисляване - каскада от реакции, включени в първия етап на конверсия ксенобиотици. Същността на метода се състои в хидроксилиране на вещества с кислородни атоми и форма вода. Поради промените в структурата на оригиналния материал, както и неговите свойства или могат да се потиснат или усилва.

Микрозомният окисляване ви отвежда до реакцията на конюгиране. Тази втора фаза трансформации на ксенобиотици, на края на която съществуваща функционална група е свързана молекули, произведени в тялото. Понякога образуване на междинни вещества, които предизвикват увреждане на черния дроб клетка, некроза и тъканна дегенерация на онкологията.

Окисляване тип оксидаза

Микрозомният окислителни реакции възникват извън митохондрии и следователно са консумирали около десет процента от общия кислород въвеждане на тялото. Ключовите ензими в този процес - оксидаза. В тяхната структура, металните атоми присъстват с променлива валентност, като желязо, молибден, мед и т.н., и следователно са в състояние да приема електрони. В клетка оксидаза намира в специфични везикули (пероксизомите), разположени на външните митохондриалните мембрани и в EPR (ендоплазматичния ретикулум). Субстрат падане на пероксизома губи водородни молекули, които са свързани към една молекула вода за образуване пероксид.

Има само пет оксидази:

- monoaminooksigenaza (МАО) - помага да се окисли адреналин и други биогенни амини, произведени от надбъбречните жлези;

- diaminooksigenaza (DAO) - участва в оксидирането на хистамин (медиатор на възпалението и алергии), полиамини и диамини;

- L-аминокиселинна оксидаза (например, лявовъртящи молекули);

- D-аминокиселинна оксидаза (дясновъртящи молекули);

- ксантин - окисляват аденин и гуанин (азотни бази, включени в молекулата на ДНК).

Стойността на микрозомален окисление тип оксидаза се състои в премахването на ксенобиотици и инактивиране на биологично активни вещества. Образование прекис има бактерицидно действие и механично очистване на вината е страничен ефект, който заема важно място сред други ефекти.

Окисляването тип оксигеназа

Оксигеназа тип реакция в клетката и се провежда на ендоплазматичния ретикулум и митохондрии мембрани vneschnih. Това изисква специфични ензими - оксигеназа, които повишават молекула кислород от субстрата, и въвеждане в окисляем вещество. Ако се осъществи един кислороден атом, монооксигеназа ензим, наречен или хидроксилаза. В случай на въвеждане на два атома (т.е. цялата молекула на кислород), ензимът се нарича diaksigenaza.

Оксигеназа тип окислителната реакция включва трикомпонентна мултиен комплекс, който участва в предаването на електрони и протони от субстрата, последвано от активиране на кислород. Целият този процес се извършва с участието на цитохром Р450, който все още ще бъдат описани по-подробно.

Примери оксигеназа тип реакции

Както бе споменато по-горе, за използване монооксигеназа окисление само един кислороден атом от двете разположение. Второ, те са закачени, и две молекули на водород за образуване на вода. Един пример за такава реакция е образуването на колаген. кислород донор в този случай действа като витамин С Prolingidroksilaza го лишава от кислород молекула и дава на пролин, което от своя страна е част от молекулата на проколаген. Този процес дава здравината и еластичността на съединителната тъкан. Когато е налице недостиг на витамин С, развиващия подагра. Той проявява слабост на съединителната тъкан, кървене, кръвонасядане, загуба на зъби, което означава, че качеството на колаген в организма е по-долу.

Друг пример е хидроксилаза, които преобразуват холестерол молекула. Това е един от етапите на формиране на стероидни хормони, включително пола.

не е специфична хидроксилаза

Това хидролаза необходимо за окисление на чужди вещества, като ксенобиотици. Значението на реакциите е да се направи такъв материал по-податливи на отстраняване, по-разтворим. Този процес се нарича детоксикация, и това се случва най-вече в черния дроб.

Чрез използване на цялата молекула на кислород се произвежда в процепа ксенобиотици реакции цикъл и разлагане на комплекса вещество в няколко по-просто и достъпно за метаболитни процеси.

Реактивни кислородни видове

Кислородът е потенциално опасно вещество, тъй като в действителност, окислението - процес на горене. Във формата на О ₂ молекули или вода е стабилна и химически инертен, тъй като ниво на мощност се пълнят и нови електрони не могат да се включат. Въпреки това, съединения, в които кислородът не е изобщо има двойка електрони имат висока реактивност. Ето защо те се наричат активни.

Тези кислородни съединения:

1. В monooksidnyh реакции произведени супероксид който се отделя от цитохром Р450.
2. Реакциите на оксидаза е образуването на анион пероксид (водороден пероксид).
3. По време на повторното кислород на тъканите, които са били подложени на исхемия.

Най-силният окислител е хидроксилни радикали, тя съществува в свободна форма само една милионна от секундата, но в това време има време да мине през редица окислителни реакции. функцията му е, че хидроксил радикал засяга същността само на мястото, в което се образува, тъй като не могат да проникнат в тъканта.

Супероксиден анион и водороден пероксид

Тези вещества са активни не само в областта на образованието, но и на известно разстояние от тях, тъй като те могат да проникнат през клетъчната мембрана.

Хидроксилна група предизвиква окисляване на аминокиселинните остатъци: хистидин, цистеин и триптофан. Това води до инактивиране на системите за ензим, както и прекъсване на транспортни протеини. В допълнение, микрозомален окисление на аминокиселини води до разрушаване на структурата на нуклеинова азотна база и следователно страдат генетичния апарат на клетката. И окислява мастни киселини, които изграждат клетъчните мембрани bilipidnogo слой. Това се отразява тяхната пропускливост, електролит работа мембранна помпа и местоположението на рецептора.

Инхибитори на микрозомален окисляване - са антиоксиданти. Те се срещат в храни и се произвеждат в тялото. Най-добре познат антиоксидантът е витамин Е. Тези вещества могат да инхибират микрозомален окисление. Biochemistry описва взаимодействието между тях въз основа на обратна връзка. Това означава, че повече оксидази, толкова повече са потиснати, и обратно. Това помага да се поддържа баланс между системите и постоянството на вътрешната среда.

електрическия транспорт верига

Микрозомният окислителната система не е разтворим в цитоплазмата на компонентите, така че всички негови ензими се събират на повърхността на ендоплазмения ретикулум. Тази система включва няколко протеини, които формират електротранспорт схема:

- NADPH-Р450 редуктаза и цитохром Р450;

- над-tsitohromV5 редуктаза и цитохром В5;

- стеаторея-СоА десатураза.

Донорът на електрони в повечето случаи дела на NADP (никотинамид аденин динуклеотид фосфат). Той се окислява NADPH-Р450 редуктаза, който съдържа два коензим (FAD и FMN), за вземане на електрони. В края на веригата FMN окислява с помощта на P450.

цитохром Р450

Този ензим на микрозомален окисляването на хем-съдържащ протеин. Той се свързва кислород и субстрат (обикновено ксенобиотичен). Името му е свързано с абсорбцията на светлината с дължина на вълната 450 нм. Биолозите са го открили, във всички живи организми. В момента, описан повече от единадесет хиляди протеини, принадлежащи към системата на цитохром Р450. В бактерии, веществото се разтваря в цитоплазмата, и се смята, че тази форма е най-еволюционно древна от тази на хората. Ние цитохром Р450 - стенопис протеин фиксирана върху цитоплазмената мембрана.

Ензимите от тази група са включени в метаболизма на стероиди и жлъчна мастни киселини, феноли, неутрализиращи лекарства, отрови или лекарства.

Свойствата на микрозомален окисляване

Процесите на микрозомален окисляване имат широка субстратна специфичност, и това от своя страна позволява да се открие различни вещества. Единадесет хиляди протеини на цитохром Р450 могат да се сгъват в повече от сто и петдесет изоформи на ензима. Всеки от тях има голям брой субстрати. Това дава възможност на тялото да се отърве от почти всички вредни вещества, които се образуват във или попадат. Производството в окислителни ензими на черния дроб микрозомални може да действа локално, така и на значително разстояние от тялото.

Регулирането на активността на микрозомален окисляване

Микрозомният окисление в черния дроб се регулира на нивото на тРНК, а неговата функция - транскрипция. Всички варианти на цитохром Р450, например, записани на молекулата на ДНК и да се появи на ESR необходимо да се "пренаписване" информацията от ДНК РНК. След иРНК се отнася до рибозом, където са оформени протеинови молекули. Броят на тези молекули се регулира от външната страна и е в зависимост от количеството на вещества, които трябва да се деактивира, и наличието на незаменими аминокиселини.

Понастоящем повече от двеста петдесет описан химически съединения, които активират окисление тяло микрозомален. Те включват барбитурати, ароматни въглеводороди, алкохоли, кетони и хормони. Въпреки това очевидно разнообразие, всички тези вещества са липофилни (разтворими в мазнини), и следователно, податливи на цитохром Р450.