Oxidácie sú chemické reakcie spojené so spotrebou kyslík. V tele sú mimoriadne dôležité v súvislosti s produkciou energie počas glykolýzy. Pri endogénnych oxidáciách vzniká oxidačný odpad, ktorý súvisí so starnutím a rôznymi chorobami.
Čo je to oxidácia?
Oxidácie sú chemické reakcie spojené so spotrebou kyslík. V tele sú mimoriadne dôležité v súvislosti s produkciou energie počas glykolýzy. Termín oxidácia vytvoril chemik Antoine Laurent de Lavoisier. Týmto výrazom označil spojenie prvkov alebo chemických zlúčenín s kyslík. Neskôr sa tento výraz rozšíril na dehydrogenačné reakcie, pri ktorých sú zlúčeniny zbavené a vodík atóm. Dôležitým procesom v biochémii je najmä dehydrogenácia. Napríklad v biochemických procesoch vodík atómy sa často odstraňujú z organických zlúčenín koenzýmami, ako sú NAD, NADP alebo FAD. Oxidácia v biochémii je nakoniec známa ako reakcia prenosu elektrónov, pri ktorej redukčné činidlo daruje elektróny oxidačnému činidlu. Redukčné činidlo je teda „oxidované“. V ľudskom tele sú oxidácie v zásade spojené s redukčnými reakciami. Tento princíp je opísaný v kontexte redoxnej reakcie. Redukcie a oxidácie sa teda vždy majú chápať iba ako čiastočné reakcie bežnej redoxnej reakcie. Redoxná reakcia teda zodpovedá kombinácii oxidácie a redukcie, ktorá prenáša elektróny z redukčného činidla do oxidačného činidla. V užšom slova zmysle sa akákoľvek chemická reakcia zahŕňajúca spotrebu kyslíka považuje za biochemickú oxidáciu. V širšom zmysle je oxidácia akákoľvek biochemická reakcia zahŕňajúca prenos elektrónov.
Funkcia a úloha
Oxidácia zodpovedá darovaniu elektrónov. Redukcia je prijatie darovaných elektrónov. Spoločne sa tieto procesy nazývajú redoxné reakcie a tvoria základ každého druhu výroby energie. Oxidácia tak uvoľňuje energiu, ktorá sa absorbuje pri redukcii. Glukóza je ľahko uložiteľný zdroj energie a tiež dôležitý stavebný kameň pre bunky. Glukóza molekuly formulár aminokyseliny a ďalšie životne dôležité zlúčeniny. Termín glykolýza sa v biochémii používa na opísanie oxidácie sacharidy. Sacharidy sa v tele rozkladajú na jednotlivé stavebné bloky, tj. na glukóza a tiež fruktóza molekuly. V bunkách fruktóza sa pomerne rýchlo prevádza na glukózu. V bunkách sa glukóza molekulárneho vzorca C6H12O6 používa na výrobu energie pri spotrebe kyslíka molekulárneho vzorca O2 za vzniku uhlík oxid molekulárneho vzorca CO2 a voda vzorca H2O. Táto oxidácia molekuly glukózy tak dodáva kyslík a odstraňuje ho vodík. Cieľom každej oxidácie tohto druhu je získať dodávateľa energie ATP. Za týmto účelom prebieha opísaná oxidácia v cytoplazme, v mitochondriálnej plazme a v mitochondriálnej membráne. V mnohých kontextoch sa oxidácia označuje ako základ pre život, pretože zaručuje produkciu endogénnej energie. V rámci mitochondrie, prebieha takzvaný oxidačný reťazec, ktorý je pre ľudský metabolizmus všetko dôležité, pretože všetok život je energia. Živé bytosti sa zapájajú do metabolizmu, aby generovali energiu a tým zabezpečili prežitie. Oxidácie v rámci mitochondrie produkujú nielen energiu reakčného produktu, ale aj odpad z oxidácie. Tento odpad zodpovedá chemicky aktívnym zlúčeninám známym ako voľné radikály, ktoré telo udržuje pod kontrolou enzýmy.
Choroby a choroby
Oxidácia v zmysle rozkladu energeticky bohatých zlúčenín na energeticky chudobné zlúčeniny nepretržite prebieha v ľudskom tele pri výrobe energie. V tejto súvislosti oxidácia slúži na výrobu energie a prebieha v mitochondrie, ktoré sa označujú aj ako malé elektrárne článkov. Energeticky bohaté zlúčeniny produkované organizmom sa po tomto type oxidácie ukladajú v tele ako ATP. Energetickým nosičom pre oxidáciu je v tomto procese jedlo, ktorého premenu vyžaduje kyslík. Tento typ oxidácie produkuje agresívne radikály. Telo tieto radikály normálne zachytáva a neutralizuje pomocou ochranných mechanizmov. Jedným z najdôležitejších ochranných mechanizmov v tejto súvislosti je aktivita neenzymatických antioxidantov. Radikály by bez týchto látok napádali ľudské tkanivá a spôsobovali trvalé poškodenie najmä mitochondrií. Vysoký fyzický a psychický stres zvýšiť metabolizmus a spotrebu kyslíka, čo vedie k zvýšenej tvorbe radikálov. To isté platí pre zápal v tele alebo vystavenie vonkajším faktorom ako napr UV žiarenie, rádioaktívne lúče a výškové žiarenie alebo toxíny z prostredia a cigaretový dym. Ochranné antioxidanty ako napr vitamín, vitamín C, vitamín E a karotenoidy or selén už nie sú schopné pôsobiť proti škodlivým účinkom oxidácie radikálov, keď sú vystavení zvýšenému množstvu radikálov. Tento scenár je spojený s prirodzeným starnutím aj s patologickými procesmi, ako je napríklad vývoj rakovina, To znamená, podvýživa, konzumácia toxických látok, vystavenie žiareniu, intenzívne cvičenie, psychické stresa akútne aj chronické choroby vytvárajú viac voľných radikálov, ako dokáže telo zvládnuť. Voľné radikály majú buď príliš veľa alebo príliš málo jedného elektrónu. Ako kompenzáciu sa snažia brať elektróny od ostatných molekuly, ktorý môže viesť na oxidáciu endogénnych zložiek ako napr lipidy v membráne. Voľné radikály môžu spôsobiť mutácie jadrovej DNA a mitochondriálnej DNA. Okrem tohoto rakovina a procesu starnutia, sú spájané ako pôvodca aterosklerózy, cukrovka, reuma, PANI, Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba choroby a imunitnej nedostatočnosti alebo katarakty a vysoký tlak. Zosieťovanie voľných radikálov [proteín]] s, cukor-proteíny a ďalšie zložky základných látok dohromady, čo sťažuje odstránenie kyslého metabolického odpadu. Životné prostredie je pre neho čoraz priaznivejšie patogény as spojivové tkanivo, najmä „okysľuje“.
