Oxidaties zijn chemische reacties waarbij consumptie van zuurstof In het lichaam zijn ze vooral cruciaal in de context van energieproductie tijdens glycolyse. Bij endogene oxidaties wordt oxidatief afval geproduceerd, dat wordt geassocieerd met verouderingsprocessen en verschillende ziekten.
Wat is oxidatie?
Oxidaties zijn chemische reacties waarbij consumptie van zuurstof In het lichaam zijn ze vooral cruciaal in de context van energieproductie tijdens glycolyse. De term oxidatie is bedacht door chemicus Antoine Laurent de Lavoisier. Hij gebruikte de term om de vereniging van elementen of chemische verbindingen met te beschrijven zuurstof Later werd de term uitgebreid tot dehydrogeneringsreacties, waarbij verbindingen een waterstof atoom. Vooral dehydrogenering is een belangrijk proces in de biochemie. In biochemische processen, bijvoorbeeld waterstof atomen worden vaak verwijderd uit organische verbindingen door co-enzymen zoals NAD, NADP of FAD. Oxidatie in de biochemie is uiteindelijk bekend als een elektronenoverdrachtsreactie waarbij een reductiemiddel elektronen doneert aan een oxidatiemiddel. Het reductiemiddel wordt dus 'geoxideerd'. In het menselijk lichaam worden oxidaties in wezen geassocieerd met reductiereacties. Dit principe wordt beschreven in de context van de redoxreactie. Reducties en oxidaties moeten dus altijd alleen worden begrepen als partiële reacties van de gewone redoxreactie. De redoxreactie komt dus overeen met een combinatie van oxidatie en reductie, waarbij elektronen van het reductiemiddel naar het oxidatiemiddel worden overgebracht. In enge zin wordt elke chemische reactie waarbij zuurstof wordt verbruikt, beschouwd als een biochemische oxidatie. In bredere zin is oxidatie elke biochemische reactie waarbij elektronenoverdracht betrokken is.
Functie en taak
Oxidatie komt overeen met de donatie van elektronen. Reductie is de acceptatie van de gedoneerde elektronen. Samen worden deze processen genoemd redoxreacties en vormen de basis van elk type energieproductie. Bij oxidatie komt dus de energie vrij die bij reductie wordt geabsorbeerd. Glucose is een gemakkelijk op te slaan energiebron en tevens een belangrijke bouwsteen voor cellen. Glucose moleculen formulier aminozuren en andere vitale verbindingen. De term glycolyse wordt in de biochemie gebruikt om de oxidatie van te beschrijven koolhydraten. koolhydraten worden in het lichaam afgebroken tot hun individuele bouwstenen, dwz in glucose en ook fructose moleculen Binnen cellen, fructose wordt relatief snel omgezet in glucose. In de cellen wordt glucose met de molecuulformule C6H12O6 gebruikt om energie te produceren met het verbruik van zuurstof met de molecuulformule O2, waardoor carbon dioxide met de molecuulformule CO2 en water van de formule H2O. Deze oxidatie van het glucosemolecuul voegt dus zuurstof toe en verwijdert waterstof Het doel van elke oxidatie van deze soort is het verkrijgen van de energieleverancier ATP. Daartoe vindt de beschreven oxidatie plaats in het cytoplasma, in het mitochondriale plasma en in het mitochondriale membraan. In veel contexten wordt oxidatie de basis voor het leven genoemd, omdat het de productie van endogene energie garandeert. Binnen de mitochondriavindt er een zogenaamde oxidatieketen plaats, die van het grootste belang is voor de menselijke stofwisseling, omdat al het leven energie is. Levende wezens zijn bezig met metabolisme om energie op te wekken en zo overleving te verzekeren. Echter, oxidaties binnen de mitochondria produceren niet alleen de energie van het reactieproduct, maar ook oxidatieafval. Dit afval komt overeen met chemisch actieve verbindingen die bekend staan als vrije radicalen, die door het lichaam onder controle worden gehouden enzymen.
Ziekten en kwalen
Oxidatie, in de zin van een afbraak van energierijke verbindingen tot energiearme verbindingen, vindt continu plaats in het menselijk lichaam onder energieproductie. In deze context dient oxidatie om energie op te wekken en vindt plaats in de mitochondria, die ook wel de kleine energiecentrales van de cellen worden genoemd. Energierijke verbindingen die door het lichaam worden aangemaakt, worden na dit type oxidatie als ATP in het lichaam opgeslagen. De energiedrager voor oxidatie in dit proces is voedsel, voor de omzetting daarvan is zuurstof nodig. Bij deze vorm van oxidatie ontstaan agressieve radicalen. Normaal gesproken onderschept en neutraliseert het lichaam deze radicalen door middel van beschermingsmechanismen. Een van de belangrijkste beschermingsmechanismen in deze context is de activiteit van niet-enzymatische antioxidanten. Radicalen zouden menselijke weefsels aanvallen zonder deze stoffen en blijvende schade aan vooral mitochondriën veroorzaken. Hoge fysieke en mentale spanning verhoging van het metabolisme en zuurstofverbruik, wat leidt tot verhoogde vorming van radicalen. Hetzelfde geldt voor ontsteking in het lichaam of blootstelling aan externe factoren zoals UV straling, radioactieve straling en hoogtestraling of milieutoxines en sigarettenrook. Beschermende antioxidanten zoals vitamine A, vitamine C, vitamine E en carotenoïden or selenium zijn niet langer in staat om de schadelijke effecten van radicale oxidatie bij blootstelling aan verhoogde niveaus van radicalen tegen te gaan. Dit scenario houdt verband met zowel natuurlijke veroudering als pathologische processen, zoals de ontwikkeling van kanker. Dus, ondervoeding, giftige consumptie, blootstelling aan straling, uitgebreide lichaamsbeweging, mentaal spanning, en zowel acute als chronische ziekten creëren meer vrije radicalen dan het lichaam aankan. Vrije radicalen hebben één elektron te veel of te weinig. Ter compensatie proberen ze elektronen van anderen af te nemen moleculen, welke kan leiden tot oxidatie van endogene componenten zoals lipiden binnen het membraan. Vrije radicalen kunnen mutaties veroorzaken in nucleair DNA en mitochondriaal DNA. In aanvulling op kanker en het verouderingsproces, ze zijn in verband gebracht als een oorzakelijke factor voor atherosclerose, suikerziekte, reumatiek, MEVROUW, Parkinson, Alzheimer ziekte, en immuundeficiëntie of staar en hypertensie Vrije radicalen verknopen [proteïnen]] s, suiker-eiwitten en andere basiscomponenten samen, waardoor het moeilijk wordt om zuur metabolisch afval te verwijderen. De omgeving wordt steeds gunstiger voor pathogenen as bindweefsel, in het bijzonder 'verzuurt'.
