Quá trình oxy hóa là phản ứng hóa học liên quan đến việc tiêu thụ ôxy. Trong cơ thể, chúng đặc biệt quan trọng trong bối cảnh sản xuất năng lượng trong quá trình đường phân. Trong quá trình oxy hóa nội sinh, chất thải oxy hóa được tạo ra, có liên quan đến quá trình lão hóa và các bệnh khác nhau.
Oxy hóa là gì?
Quá trình oxy hóa là phản ứng hóa học liên quan đến việc tiêu thụ ôxy. Trong cơ thể, chúng đặc biệt quan trọng trong bối cảnh sản xuất năng lượng trong quá trình đường phân. Thuật ngữ oxy hóa được đặt ra bởi nhà hóa học Antoine Laurent de Lavoisier. Ông đã sử dụng thuật ngữ này để mô tả sự kết hợp của các nguyên tố hoặc hợp chất hóa học với ôxy. Sau đó, thuật ngữ này được mở rộng cho các phản ứng dehydro hóa, trong đó các hợp chất bị loại bỏ khinh khí nguyên tử. Dehydro hóa nói riêng là một quá trình quan trọng trong hóa sinh. Trong các quá trình sinh hóa, ví dụ, khinh khí các nguyên tử thường bị loại bỏ khỏi các hợp chất hữu cơ bởi các coenzyme như NAD, NADP, hoặc FAD. Quá trình oxy hóa trong hóa sinh học cuối cùng được gọi là phản ứng chuyển điện tử, trong đó chất khử nhường điện tử cho chất oxy hóa. Do đó, chất khử bị “oxy hóa”. Trong cơ thể con người, quá trình oxy hóa về cơ bản gắn liền với các phản ứng khử. Nguyên tắc này được mô tả trong bối cảnh của phản ứng oxy hóa khử. Do đó, sự khử và sự oxy hóa luôn được hiểu chỉ là những phản ứng từng phần của phản ứng oxy hóa khử thông thường. Do đó, phản ứng oxi hóa khử tương ứng với sự kết hợp của quá trình oxi hóa và sự khử, trong đó chuyển electron từ chất khử sang chất oxi hóa. Theo nghĩa hẹp, bất kỳ phản ứng hóa học nào liên quan đến việc tiêu thụ oxy đều được coi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Theo nghĩa rộng hơn, quá trình oxy hóa là bất kỳ phản ứng sinh hóa nào liên quan đến sự chuyển điện tử.
Chức năng và nhiệm vụ
Sự oxi hóa tương ứng với sự nhường electron. Giảm là sự chấp nhận các điện tử được tặng. Cùng với nhau, các quá trình này được gọi là phản ứng oxy hóa khử và tạo thành nền tảng của mọi loại hình sản xuất năng lượng. Quá trình oxy hóa giải phóng năng lượng được hấp thụ trong quá trình khử. Glucose là một nguồn năng lượng dễ dàng dự trữ và cũng là một khối xây dựng quan trọng cho các tế bào. Glucose phân tử hình thức amino axit và các hợp chất quan trọng khác. Thuật ngữ đường phân được sử dụng trong hóa sinh để mô tả quá trình oxy hóa của carbohydrates. Carbohydrates được chia nhỏ trong cơ thể thành các khối xây dựng riêng lẻ của chúng, tức là thành glucose và cũng fructose phân tử. Trong các ô, fructose được chuyển đổi tương đối nhanh chóng thành glucose. Trong tế bào, glucozơ có công thức phân tử C6H12O6 được sử dụng để sản xuất năng lượng với sự tiêu thụ oxi có công thức phân tử O2, tạo ra carbon đioxit có công thức phân tử CO2 và nước có công thức là H2O. Quá trình oxy hóa phân tử glucose này do đó bổ sung thêm oxy và loại bỏ khinh khí. Mục tiêu của mọi quá trình oxy hóa kiểu này là thu được năng lượng cung cấp ATP. Vì mục đích này, quá trình oxy hóa được mô tả diễn ra trong tế bào chất, trong huyết tương ty thể và trong màng ty thể. Trong nhiều bối cảnh, quá trình oxy hóa được coi là cơ sở cho sự sống, vì nó đảm bảo sản xuất năng lượng nội sinh. Trong mitochondria, một chuỗi oxy hóa được gọi là diễn ra, điều này rất quan trọng đối với sự trao đổi chất của con người, bởi vì tất cả sự sống đều là năng lượng. Các sinh vật tham gia vào quá trình trao đổi chất để tạo ra năng lượng và do đó để đảm bảo sự tồn tại. Tuy nhiên, quá trình oxy hóa trong mitochondria không chỉ tạo ra năng lượng sản phẩm phản ứng mà còn tạo ra chất thải ôxy hóa. Chất thải này tương ứng với các hợp chất hoạt động hóa học được gọi là các gốc tự do, được cơ thể kiểm soát thông qua enzyme.
Bệnh tật
Quá trình oxy hóa, theo nghĩa là sự phân hủy các hợp chất giàu năng lượng thành các hợp chất nghèo năng lượng, xảy ra liên tục trong cơ thể con người dưới quá trình sản xuất năng lượng. Trong bối cảnh này, quá trình oxy hóa phục vụ để tạo ra năng lượng và diễn ra trong mitochondria, mà còn được gọi là nhà máy điện nhỏ của các tế bào. Các hợp chất giàu năng lượng do cơ thể sản xuất được lưu trữ trong cơ thể dưới dạng ATP sau quá trình oxy hóa loại này. Chất mang năng lượng cho quá trình oxy hóa trong quá trình này là thức ăn, để chuyển hóa oxy là cần thiết. Loại oxy hóa này tạo ra các gốc tích cực. Cơ thể thường ngăn chặn và vô hiệu hóa các gốc này bằng các cơ chế bảo vệ. Một trong những cơ chế bảo vệ quan trọng nhất trong bối cảnh này là hoạt động của các chất chống oxy hóa không phải enzym, các chất chống oxy hóa sẽ tấn công các mô của con người nếu không có các chất này và gây ra tổn thương vĩnh viễn, đặc biệt là đối với ti thể. Thể chất và tinh thần cao căng thẳng tăng chuyển hóa và tiêu thụ oxy, dẫn đến tăng hình thành gốc. Điều này cũng đúng với viêm trong cơ thể hoặc tiếp xúc với các yếu tố bên ngoài như Bức xạ của tia cực tím, tia phóng xạ và bức xạ độ cao hoặc chất độc môi trường và khói thuốc lá. Chất chống oxy hóa bảo vệ như vitamin A, vitamin C, vitamin E và caroten or selen không còn khả năng chống lại tác hại của quá trình oxy hóa gốc khi tiếp xúc với mức độ gia tăng của các gốc. Kịch bản này liên quan đến cả quá trình lão hóa tự nhiên và bệnh lý, chẳng hạn như sự phát triển của ung thư. Vì vậy, suy dinh dưỡng, tiêu thụ độc hại, tiếp xúc với bức xạ, tập thể dục nhiều, tâm thần căng thẳng, và các bệnh cấp tính cũng như mãn tính tạo ra nhiều gốc tự do hơn cơ thể có thể xử lý. Các gốc tự do có một điện tử quá nhiều hoặc quá ít. Để bù đắp, chúng cố gắng lấy các electron từ các phân tử, có thể dẫn oxy hóa các thành phần nội sinh như chất béo trong màng. Các gốc tự do có thể gây ra đột biến đối với DNA hạt nhân và DNA của ty thể. Ngoài ung thư và quá trình lão hóa, chúng được liên kết như một yếu tố gây ra chứng xơ vữa động mạch, bệnh tiểu đường, thấp khớp, CÔ, Bệnh Parkinson, Alzheimer bệnh tật và suy giảm miễn dịch hoặc đục thủy tinh thể và tăng huyết áp. Các gốc tự do liên kết chéo [protein]], đường–protein và các thành phần chất cơ bản khác với nhau, gây khó khăn cho quá trình chuyển hóa chất thải có tính axit. Môi trường ngày càng trở nên thuận lợi cho mầm bệnh as mô liên kết, cụ thể là, "axit hóa."
