חמצון microsomal: סט של תגובות

תפקידו של חמצון microsomal בחיי האורגניזם קשה להעריך או לפספס. איון של xenobiotic (חומרים רעילים), הקריסה ויצירת הורמוני אדרנל מעורב בחילוף החומרים של חלבונים ושימור המידע גנטי - הוא רק חלק קטן של בעיות ידועות נפתר בזכות חמצון microsomal. זהו תהליך אוטונומי בגוף, אשר מנוהל מפגיעת חומר הדק וכלת elliminatsiey שלו.

הגדרה

חמצון microsomal - מפל של תגובות כלולים בשלב ההמרה הראשונה של xenobiotics. מהות התהליך טמונה hydroxylation של חומרים עם אטומי חמצן ומי טופס. בשל השינויים במבנה של החומר המקורי, והמאפיינים שלה יכול להיות מורחק או מוגבר.

חמצון microsomal לוקח לך את תגובת הנטייה. טרנספורמציות שלב שניות זה של xenobiotics, שבסופו לקבוצה פונקציונלית קיימת מולקולות מצורפות מיוצרות בתוך הגוף. לפעמים היווצרות של חומרי ביניים גורמות ניזק לתאים כבדים, נימק וניוון רקמות של באונקולוגיה.

סוג מונואמין חימצון

חמצון תגובות microsomal להתרחש מחוץ המיטוכונדריה ולכן צרכו כעשרה אחוזי החמצן הכולל הזנת הגוף. אנזימי מפתח בתהליך זה - מונואמין. במבנה שלהם, אטומי המתכת נוכחים עם ערכיות משתנית, כגון ברזל, מוליבדן, נחושת, וכו ', ולכן הם יכולים לקבל אלקטרונים. בשנת מונואמין התא ממוקם שלפוחית הספציפית (פראוקסיזום) הממוקם על ממברנות המיטוכונדריה החיצוניות והן EPR (reticulum endoplasmic הגס). מצע נופל על peroxisome מאבד מולקולות מימן, אשר מחוברות מולקולה של מים כדי ליצור חמצן.

ישנם רק חמישה oxidases:

- monoaminooksigenaza (MAO) - עוזר לחמצן אדרנלין אמין ביוגניים אחרים המיוצרים על ידי בלוטת יותרת הכליה;

- diaminooksigenaza (DAO) - מעורב חמצון של היסטמין (מתווך דלקת ואלרגיות), פוליאמינים ו diamines;

- מונואמין חומצה L-אמינו (כלומר, מולקולות levorotatory);

- D-אמינו מונואמין חומצה (מולקולות dextrorotatory);

- קםנתינים - לחמצן אדנין ו גואנין (בסיסי חנקן כלולים מולקולת DNA).

שווי חמצון microsomal סוג מונואמין מורכב בחיסול xenobiotics ו להשבית חומרים פעילים ביולוגית. יש השכלת חמצן פעולה ובקטרצידית ואת הטיהור המכאנית של התקלה היא תופעת הלוואי אשר תופסת מקום חשוב בין תופעות אחרות.

סוג oxygenase חימצון

סוג תגובה אוקסיגנזה בתא גם מתרחשת על reticulum endoplasmic המחוספס ממברנות המיטוכונדריה vneschnih. זה דורש אנזימים ספציפיים - oxygenase המעלים את מולקולת החמצן מן המצע, ואת מציג את זה לתוך חומר oxidizable. אם מיושם אטום חמצן אחד, אנזים monooxygenase בשם או hydroxylase. במקרה של החדרת שני אטומים (למשל, מולקולה שלמה של חמצן), האנזים נקרא diaksigenaza.

תגובת סוג חמצון אוקסיגנזה כוללת קומפלקס multienzyme משולש שמשתתף העברת אלקטרונים ופרוטונים מן המצע ואחריו הפעלה של חמצן. התהליך כולו זו מתרחשת בהשתתפות ציטוכרום P450, אשר עדיין יתוארו ביתר פירוט.

דוגמאות אוקסיגנזה תגובות סוג

כפי שצוין לעיל, monooxygenase לשימוש חמצון רק אטום חמצן אחד משני הזמינים. שנית, הם מחוברים שתי מולקולות של מימן ליצירת מים. אחת הדוגמאות תגובה כזו היא היווצרות של קולגן. תורם חמצן במקרה זה משמש ויטמין C. Prolingidroksilaza גוזל ממנו של מולקולת חמצן ונותן אותו פרולין, אשר בתורו הוא חלק מולקולת procollagen. תהליך זה נותן חוזק ואלסטיות של רקמת חיבור. כאשר קיים מחסור של ויטמין C, צינית מתפתחות. זה בא לידי חולשת רקמת חיבור, דימום, שטפי דם, אובדן שיניים, כלומר, איכות הקולגן בגוף נמוכה.

דוגמא נוספת היא hydroxylase כי להמיר מולקולת כולסטרול. זהו אחד השלבים של היווצרות של הורמונים סטרואידים, כולל יחסי מין.

הוא לא hydroxylase הספציפי

hydrolase זה הכרחי החמצון של חומרים זרים, כגון xenobiotics. המשמעות של התגובות היא להפוך חומר כזה יותר מקובל ההסרה, יותר מסיס. תהליך זה נקרא לסילוק רעלים, והיא מתרחשת בעיקר בכבד.

באמצעות המולקולה של חמצן כולו מופק בפער xenobiotics תגובות מחזור הפירוק של החומר מורכב לכמה פשוט וזמין עבור תהליכים מטבוליים.

מיני חמצן תגובתי

חמצן הוא חומר מסוכן, שכן, למעשה, חמצון - תהליך בעירה. בשינה בצורת O ₂ מולקולות או מים יציב מבחינה כימי אינרטי, בגלל רמת כוחה מלאה ואלקטרונים חדשים לא יכולים להצטרף. עם זאת, תרכובות שבו החמצן הוא בכלל לא קיים זוג האלקטרונים יש תגובתיות גבוהה. לכן הם נקראים פעילים.

תרכובות חמצן כזה:

1. בתגובות monooksidnyh המיוצר דיסמוטאז אשר מופרד ציטוכרום P450.
2. תגובות מונואמין היא ההיווצרות של אניון חמצן (מי חמצן).
3. במהלך מחדש החמצון של רקמות, אשר עבר איסכמיה.

המחמצן החזק ביותר הוא רדיקלי הידרוקסיל, זה קיים בצורה חופשית במרחק של מיליונית שני, אבל בזמן הזה יש זמן לעבור מספר תגובות חמצון. התכונה שלו היא כי רדיקלי הידרוקסיל משפיעה על מהותה רק במקום שבו נוצר, כפי שהוא לא יכול לחדור את המרקם.

אניון Superoxide ואת מי חמצן

חומרים אלה פועלים לא רק בתחום החינוך, אלא גם במרחק מה מהם, כפי שהם יכולים לחדור דרך קרום התא.

קבוצת הידרוקסיל גורם לחמצון של שאריות חומצת אמינו: היסטידין, ציסטאין טריפטופן. זה מוביל אל האיון של מערכות אנזימים, כמו גם השיבוש של חלבוני התחבורה. בנוסף, חמצון microsomal של חומצות אמינו מוביל להרס המבנה של בסיס חנקני גרעין, וכתוצאה מכך, סובל המנגנון הגנטי של התא. מחומצן חומצות שומן המרכיבים את השכבה bilipidnogo קרום התא. זה משפיע משאבת ממברנה אלקטרוליט החדירות, תפקידם ואת המיקום של הקולטן.

מעכבי חמצון microsomal - הם נוגדי חמצון. הם נמצאים במזונות והם מיוצרים בתוך הגוף. נוגדי החמצון הידוע ביותר הוא ויטמין E. החומרים הללו יכולים לעכב חמצון microsomal. ביוכימיה מתארת את האינטראקציה ביניהם על בסיס המשוב. כלומר, יותר oxidases, יותר הן מדוכאות, ולהיפך. זה עוזר לשמור על איזון בין המערכות ואת יציבותה של הסביבה הפנימית.

שרשרת תחבורה חשמלית

מערכת חמצון microsomal אינה מסיסה בציטופלסמה של הרכיבים כך שכל האנזימים שלה נאספים על פני השטח של reticulum endoplasmic. מערכת זו כוללת מספר חלבונים, המהווים את מעגל electrotransport:

- רדוקטאז NADPH-P450 ו ציטוכרום P450;

- יתר tsitohromV5 רדוקטאז ו ציטוכרום B5;

- desaturase-CoA steatorrhea.

תורם האלקטרונים ברוב מקרי המעשים של NADP (פוספט dinucleotide אדנין nicotinamide). זה מתחמצן רדוקטאז P450-NADPH, אשר מורכב משני קואנזים (FAD ו- FMN), עבור נטילת אלקטרונים. בסוף השרשרת FMN חמצון באמצעות P450.

ציטוכרום P450

אנזים זה של חמצון microsomal של חלבון המכיל-heme. זה נקשר החמצן ואת המצע (בדרך כלל xenobiotic). שמו מזוהה עם קליטת האור עם אורך גל של 450 ננומטר. ביולוגים גילו אותו בכל היצורים החיים. כרגע, תיאר יותר מאלפיים שבע מאות חלבונים השייכים למערכת ציטוכרום P450. אצל חיידקים, חומר מומס בציטופלסמה, והוא האמין כי צורה זו היא ביותר מבחינה אבולוציונית עתיקה מזו של בני האדם. אנחנו ציטוכרום P450 - חלבון ציור קיר קבוע על הממברנה cytoplasmic.

האנזימים של קבוצה זו מעורבים במטבוליזם של סטרואידים וחומצות שומן מר, פנולים, מנטרלי סמים, רעלים או סמים.

המאפיינים של חמצון microsomal

תהליכי חמצון microsomal יש סגוליות מצע רחבות, וזה, בתורו, מאפשר לזהות מגוון של חומרים. אחד עשר אלף חלבונים ציטוכרום P450 שניתן יהיה לקפל יותר ממאה וחמישים isoforms של האנזים. לכל אחד מהם יש מספר גדול של מצעים. זה מאפשר לגוף להיפטר כמעט כל חומרים מזיקים אשר נוצרים בתוך או מחוץ לנפול. הפקה באנזימי החמצון בכבד microsomal עשויה לפעול הוא ברמה מקומית והן ברמה במרחק ניכר מהגוף.

הסדרת הפעילות של חמצון microsomal

חמצון microsomal בכבד מוסדר ברמת mRNA, אלא תפקידו - תעתיק. כל הגרסאות של ציטוכרום P450, למשל, רשמה על מולקולת ה- DNA, כדי שנראה על ESR צורך "לשכתב" את המידע מ- DNA כדי RNA שליח. ואז mRNA מופנה הריבוזום שבו מולקולות חלבון נוצרות. מספר מולקולות אלה מוסדרים מבחוץ והוא תלוי בכמות של חומרים אשר חייב להיות מנוטרלת, ואת הזמינות של חומצות אמינו חיוניות.

נכון לעכשיו, יותר ממאתיים חמישים תארו תרכובות כימיות להפעיל את חמצון microsomal הגוף. אלה כוללים ברביטורטים, פחמימנים ארומטיים, אלכוהול, קטונים והורמונים. למרות המגוון הזה לכאורה, כל החומרים הללו הם lipophilic (מסיסים בשומן), ולכן רגישים ציטוכרום P450.