Microsomal oksidimi: një grup i reagimeve

Roli i microsomal oksidimit në jetën e organizmit është e vështirë të mbivlerësohet apo të humbasë. Inactivation e xenobiotic (substancave toksike), rënia dhe formimin e hormoneve veshkave të përfshira në metabolizmin e proteinave dhe ruajtjen e informacionit gjenetik - është falë vetëm një pjesë e vogël e problemeve të njohura janë zgjidhur deri microsomal oksidimit. Ajo është një proces autonom në trup, e cila është drejtuar pasi u godit nga një substancë të shkaktojë dhe duke përfunduar me elliminatsiey tij.

përcaktim

Microsomal oksidimi - një kaskada i reagimeve të përfshira në fazën e parë e konvertimit të xenobiotics. Esenca e procesit të shtrihet në hydroxylation e substancave me atomet e oksigjenit dhe ujë formë. Për shkak të ndryshimeve në strukturën e materialit origjinal, dhe pronat e saj ose mund të shtypen apo të përforcohet.

Microsomal oksidimi ju merr në reagimin e konjugimit. Ky dytë transformimet fazë të xenobiotics, fundi i të cilit një grup ekzistues funksional i bashkëngjitet molekulave të prodhuara brenda trupit. Disa herë formacioni i substancave të ndërmjetme që shkaktojnë dëmtimin e qelizave të mëlçisë, nekrozë e degjenerimit të indeve të onkologjisë.

Oksidimit type oxidase

Reagimet microsomal oksidimi ndodhin jashtë Mitochondria dhe për këtë arsye kanë konsumuar rreth dhjetë për qind të totalit të oksigjenit që hyn në trupin. Enzimat kryesore në këtë proces - oxidase. Në strukturën e tyre, atomet metalike janë të pranishme me valencë të ndryshueshme, të tilla si hekuri, molibden, bakri, etj, dhe për këtë arsye ata janë në gjendje të pranojnë elektrone. Në oxidase qelizë që gjendet në vezikulave specifike (peroxisomes) e cila gjendet në membranat e jashtme mitokondriale dhe në EPR (retikulumin përafërt endoplazmatik). Substrati bie në peroksizomes humbet molekula hidrogjen, të cilat janë bashkangjitur një molekulë të ujit për të formuar peroksid.

Nuk janë vetëm pesë oksidaze:

- monoaminooksigenaza (MAO) - ndihmon për të ndryshket adrenalin dhe aminat tjera biogenic prodhuara nga gjëndra veshkave;

- diaminooksigenaza (DAO) - përfshirë në oksidimit të histaminës (ndërmjetës të inflamacionit dhe alergji) polyamines dhe diamines;

- L-amino acid oxidase (p.sh., molekula levorotatory);

- D-amino oksidazë acid (molekula dekstrogire);

- ksantine - ndryshket adenine dhe guanine (bazat e azotit të përfshira në ADN).

Vlera e tipit oksidazë microsomal oksidimit konsiston në eliminimin e xenobiotics dhe inaktivojnë substanca biologjikisht aktive. peroksid arsimi ka një veprim baktericid dhe spastrim mekanike i defektit është efekt anësor i cili zë një vend të rëndësishëm në mesin e efekteve të tjera.

Oksidimit type oxygenase

Oxygenase lloj reagimi në qelizë është edhe duke u zhvilluar në retikulumin përafërt endoplazmatik dhe membranat Mitochondria vneschnih. Kjo kërkon enzimat specifike - oxygenase që ngrenë molekulë e oksigjenit nga substrate, dhe futur atë në substancë Oksiduese. Nëse zbatohet një atom oksigjeni, enzimë monooxygenase quajtur ose hydroxylase. Ne rastin e prezantimit të dy atome (d.m.th., një molekulë të gjithë nga oksigjen), enzimë quhet diaksigenaza.

Oxygenase type oksidimi reaksion përfshin një kompleks treshe multienzyme që merr pjesë në transferimin e elektroneve dhe protoneve prej substratit të ndjekur nga aktivizimin e oksigjenit. Ky proces i tërë ndodh me pjesëmarrjen e citokromit P450, i cili ende do të përshkruhet në mënyrë më të detajuar.

Shembuj oxygenase reaksione të tipit

Si më sipër, monooxygenase për përdorim oksidimi vetëm një atom oksigjen i dy dispozicion. Dytë ata janë bashkangjitur për të dy molekulat e hidrogjenit të formuar ujë. Një shembull i një reaksion i tillë është formimi i kolagjeni. donator oksigjenit në këtë rast vepron si vitaminë C. Prolingidroksilaza grabit atë e molekulë oksigjeni dhe i jep atë për Proline, i cili nga ana e tij është pjesë e molekulës procollagen. Ky proces i jep forcën dhe elasticitetin e indeve lidhës. Kur ka një mangësi e vitaminës C, zhvillim përdhes. Ajo manifeston dobësinë e indit lidhor, gjakderdhje, bruising, humbjen e dhëmbëve, që është, cilësia e kolagjenit në trup është më poshtë.

Një shembull tjetër është hydroxylase që kthyer molekulë kolesterolit. Kjo është një nga fazat e formimit të hormoneve steroide, duke përfshirë edhe seksin.

nuk është hydroxylase specifike

Kjo hidrolazë nevojshme për oksidimit të substancave të huaja, të tilla si xenobiotics. Kuptimi i reagimeve është për të bërë një material të tillë më të përshtatshme për heqjen, më i shpjegueshëm. Ky proces quhet detoxification, dhe kjo ndodh kryesisht në mëlçi.

Duke përdorur të gjithë molekulë e oksigjenit është prodhuar në boshllëk xenobiotics reagimet ciklit dhe dekompozimi i substancës komplekse në disa të thjeshta dhe në dispozicion për proceset metabolike.

specie oksigjenit reaktive

Oksigjeni është një substancë potencialisht e rrezikshme, pasi që, në fakt, oksidimi - një proces djegie. Në formën e O ₂ molekulave apo ujë është e qëndrueshme dhe kimikisht inerte, sepse niveli i saj të energjisë janë të mbushura dhe elektronet e reja nuk mund të bashkohen. Megjithatë, komponimet në të cilën oksigjeni nuk është në të gjithë ka një palë e elektroneve kanë reaktivitet të lartë. Për këtë arsye ata janë quajtur aktive.

Komponimet tilla oksigjen:

1. Në reagimet monooksidnyh prodhuar superoksid e cila është ndarë nga P450 citokromit.
2. Reagimet oxidase është formimi i anionit peroksid (peroksid hidrogjeni).
3. Gjatë ri-oksigjenimit të indeve, të cilat nënshtruar ishemi.

Oxidizer më e fuqishme është një radikal hidroksil, ajo ekziston në një formë të lirë vetëm një e milionta e një të dytë, por në atë kohë kanë kohë të kalojnë nëpër një numër të reaksioneve oksidimi. Tipar i saj është se hydroxyl radikal ndikon në substancë vetëm në vendin në të cilin është formuar, pasi ajo nuk mund të depërtojnë në pëlhurë.

anion superoksid dhe peroksid hidrogjeni

Këto substanca janë aktive jo vetëm në fushën e arsimit, por edhe në një farë distance prej tyre, si ata mund të depërtojnë nëpër membranën qelizore.

grup hidroksil shkakton oksidimin e mbetjeve amino acide: histidine, cisteine dhe triptofan. Kjo çon në inactivation e sistemeve enzimë, si dhe përçarje e proteinave të transportit. Veç kësaj, microsomal oksidimin e amino acideve të çon në shkatërrimin e strukturës së bazës nukleik azotik dhe rrjedhimisht të vuajë aparatin gjenetik të qelizës. Dhe oksidohet acide yndyrore që përbëjnë shtresën e membranat qelizore bilipidnogo. Kjo ndikon pėrshkueshmėrisė, electrolyte puna membrana pompë e tyre dhe vendndodhjen e receptorit.

Inhibitorët e oksidimit microsomal - janë antioksidante. Ato janë gjetur në ushqime dhe janë prodhuar brenda trupit. Antioxidant më i njohur është vitaminë E. Këto substanca mund të pengojnë microsomal oksidimi. Biokimi përshkruan ndërveprimin midis tyre në bazë të informatave kthyese. Kjo është, më shumë oksidaze, aq më shumë ata janë të shtypur, dhe anasjelltas. Kjo ndihmon për të mbajtur një ekuilibër mes sistemeve dhe qëndrueshmërinë e mjedisit të brendshëm.

zinxhir elektrik transport

Sistemi microsomal oksidimi nuk është i tretshëm në citoplazmën e komponentëve në mënyrë që të gjithë e enzimeve të saj janë mbledhur në sipërfaqen e retikulumin endoplazmatik. Ky sistem përfshin disa proteina, të cilat formojnë qark electrotransport:

- reductase NADPH-P450 dhe citokromit P450;

- mbi-tsitohromV5 reductase dhe citokromit B5;

- steatorrhea-CoA desaturase.

Donatori elektron në shumicën e rasteve Veprave të NADP (nicotinamide adenine dinukleotidi fosfat). Ajo oxidizes reductase NADPH-P450 te, e cila përbëhet nga dy koenzima (trill dhe FMN), për të marrë elektrone. Në fund të zinxhirit FMN oksidohet duke përdorur P450.

citokromit P450

Kjo enzimë e microsomal oksidimit të proteinës heme permban. Ajo lidhet oksigjen dhe një substrat (zakonisht një xenobiotic). Emri i tij është i lidhur me thithjen e dritës me një gjatësi vale prej 450 nm. Biologët kanë zbuluar atë në të gjitha organizmat e gjalla. Në këtë moment, e përshkroi më shumë se njëmbëdhjetë mijë proteina që i përkasin sistemit citokromit P450. Në bakteret, substanca është tretur në citoplazmë, dhe besohet se kjo formë është më e evolucionit e lashtë se ajo e njerëzve. Ne citokrom P450 - një proteinë murale fiksuar në membranën citoplazmike.

Enzimat e këtij grupi janë të përfshirë në metabolizmin e steroid dhe acideve biliar yndyrore, fenolit, neutralizues droga, helmet ose droga.

Vetitë e microsomal oksidimit

Proceset e oksidimit microsomal kanë një specificitet të gjerë substrate, dhe kjo, nga ana tjetër, lejon për të zbuluar një shumëllojshmëri të substancave. Njëmbëdhjetë mijë proteina citokromit P450 mund të përfshihej në më shumë se njëqind e pesëdhjetë izoformat të enzimë. Secili prej tyre ka një numër të madh të substrate. Kjo i mundëson trupit për të hequr qafe pothuajse të gjithë substancave të dëmshme të cilat janë formuar brenda ose bien jashtë. Prodhimi në enzimat oksidimi microsomal mëlçisë mund të veprojnë si në nivel lokal dhe në një distancë të konsiderueshme nga trupi.

Rregullimin e aktivitetit të microsomal oksidimit

Microsomal oksidimi në mëlçi është e rregulluar në nivel ARNi, por funksionin e tij - transkriptimin. Të gjitha variantet e citokromit P450, për shembull, të regjistruar në molekulën e ADN-së, dhe për të ai u shfaq në ESR nevojshme për të "rishkruar" informacionin nga ADN në ARN. Atëherë mRNA është drejtuar ribosomeve ku molekula proteina janë formuar. Numri i këtyre molekulave është rregulluar nga jashtë dhe është e varur nga sasia e substancave të cilat duhet të çaktivizohet, dhe disponueshmërinë e amino acidet esenciale.

Aktualisht, më shumë se dyqind e pesëdhjetë e përshkruar komponimet kimike që aktivizojnë oksidimi trupit microsomal. Këto përfshijnë barbiturates, hidrokarbure aromatike, alkoolet, ketonet dhe hormone. Pavarësisht nga ky diversitet të dukshme, të gjitha këto substanca janë lipophilic (tretshëm në yndyrna), dhe për këtë arsye të ndjeshëm ndaj citokromit P450.