Osilimishaji ya microsomali: seti ya athari

Jukumu la vioksidishaji vya microsomal katika maisha ya mwili ni vigumu kuzingatia au si taarifa. Inactivation ya xenobiotics (sumu vitu), kuoza na malezi ya homoni adrenal, ushiriki katika kubadilishana ya protini na kuhifadhi habari za maumbile ni tu idadi ndogo inayojulikana ya matatizo ambayo yanatatuliwa kutokana na oxidation microsomal. Hii ni mchakato wa uhuru katika mwili, ambayo husababishwa baada ya hit ya dutu ya trigger na kuishia na ellimination yake.

Ufafanuzi

Oxydation ndogo ya microsomal ni msimu wa athari zinazoingia katika awamu ya kwanza ya uongofu wa xenobiotic. Kiini cha mchakato ni hydroxylation ya vitu kwa kutumia atomi za oksijeni na malezi ya maji. Hii inabadilisha muundo wa dutu la asili, na mali zake zinaweza kusukumwa na kuimarishwa.

Oxydation ya microsomal inatuwezesha kuendelea na mmenyuko wa conjugation. Hii ni awamu ya pili ya mabadiliko ya xenobiotics, mwishoni mwa ambayo molekuli zinazozalishwa ndani ya viumbe zitajiunga na kikundi kilichopo tayari cha kazi. Wakati mwingine vitu vyenye sumu vinatengeneza uharibifu wa seli za ini, necrosis na ugonjwa wa tishu ya kansa.

Oxydation-aina ya oxidation

Athari za oxidation ya microsomal hufanyika nje ya mitochondria, hivyo hutumia karibu asilimia kumi ya oksijeni yote inayoingia kwenye mwili. Enzymes kuu katika mchakato huu ni vioksidishaji. Katika muundo wao kuna atomi za madini yenye valence inayofanana, kama chuma, molybdenum, shaba na wengine, na kwa hiyo wanaweza kupokea elektroni. Katika kiini, vioksidishaji vinapatikana katika vipodozi maalum (peroxisomes) ambazo ziko kwenye membrane ya nje ya mitochondria na katika EPR (granular endoplasmic reticulum). Substrate, kupata peroxisomes, inapoteza molekuli hidrojeni, ambayo hujiunga na molekuli ya maji na kuunda peroxide.

Kuna oxidases tano tu:

- monoaminooxygenase (MAO) - husaidia oxidize adrenaline na mengine ya amini biogenic sumu katika tezi adrenal;

- diaminooxygenase (DAO) - inahusishwa katika oxidation ya histamine (mpatanishi wa kuvimba na mishipa), polyamines na diamines;

- L-amino asidi oxidase (yaani, molekuli levorotatory);

- oksididi ya D-amino asidi (molekuli dextrorotatory);

- xanthini oxidase - oxidizes adenine na guanine (besi za nitrojeni zinazoingia molekuli ya DNA).

Umuhimu wa oxidation ya microsomal na aina ya oxidase ni katika kuondoa xenobiotics na inactivation ya vitu biologically kazi. Kuundwa kwa peroxide, ambayo ina hatua ya baktericidal na utakaso wa mitambo kwenye tovuti ya kuumia, ni athari ya upande ambayo inachukua nafasi muhimu kati ya madhara mengine.

Oxygenase oxidation

Athari ya aina ya oksijenia katika seli pia hutokea kwenye reticulum ya pembejeo ya granular na katika bahasha za nje za mitochondria. Hii inahitaji enzymes maalum - oksijeni, ambayo huhamasisha molekuli ya oksijeni kutoka kwenye substrate na kuingiza ndani ya dutu oxidizable. Ikiwa atomi ya oksijeni moja imeanzishwa, enzyme inaitwa monooxygenase au hidroxylase. Katika kesi ya kuanzishwa kwa atomi mbili (yaani, molekuli nzima ya oksijeni), enzyme inaitwa diaksigenase.

Oxygenase athari za oksidi ni sehemu ya tata tata ya enzyme mbalimbali inayojumuisha katika uhamisho wa elektroni na protoni kutoka kwenye substrate ikifuatiwa na uanzishaji wa oksijeni. Mchakato wote hutokea kwa ushiriki wa cytochrome P450, ambayo itaelezewa kwa undani zaidi.

Mifano ya athari za aina ya oxygenase

Kama ilivyoelezwa hapo juu, monooxygenases kwa oksidi hutumia atomu moja ya oksijeni ya mbili zilizopo. Ya pili wao ambatanisha na molekuli mbili za hidrojeni na kuunda maji. Mfano mmoja wa majibu hayo ni malezi ya collagen. Msaidizi wa oksijeni katika kesi hii ni vitamini C. Proline hidroxylase inachukua kutoka kwake molekuli oksijeni na hutoa kwa proline, ambayo, kwa upande wake, huingia molekuli procollagen. Utaratibu huu hutoa nguvu na elasticity ya tishu zinazohusiana. Wakati mwili haupo vitamini C, basi gout inaendelea. Inaonyeshwa na udhaifu wa tishu zinazojumuisha, kutokwa damu, kuvunja, kupoteza jino, yaani, ubora wa collagen katika mwili unakuwa chini.

Mfano mwingine ni hydroxylase, ambayo hubadilisha molekuli za cholesterol. Hii ni moja ya hatua za malezi ya homoni za steroid, ikiwa ni pamoja na ngono.

Hydroxylases maalum

Haya ni hydrolases muhimu kwa ajili ya oxidation ya vitu vya nje, kama vile xenobiotics. Maana ya athari ni kufanya vitu hivyo vyema zaidi kwa excretion, zaidi mumunyifu. Utaratibu huu huitwa detoxification, na hutokea kwa sehemu kubwa katika ini.

Kutokana na kuingizwa kwa molekuli nzima ya oksijeni katika xenobiotics, mzunguko wa athari hupasuka na uharibifu wa dutu moja tata katika wale kadhaa rahisi na zaidi kupatikana kwa michakato ya metabolic.

Aina za kazi za oksijeni

Oxyjeni ni dutu inayoweza kuwa hatari, kwa kuwa, kwa kweli, oksidi ni mchakato wa mwako. Kwa namna ya molekuli ya O ₂ au maji, ni imara na inert ya kemikali, kwa sababu ngazi zake za umeme zinajazwa, na elektroni mpya haziwezi kujiunga. Lakini misombo ambayo oksijeni haina elektroni yote ina mvuke ina reactivity high. Kwa hiyo wanaitwa kazi.

Mchanganyiko kama oksijeni:

1. Katika athari za monoxide, sumu ya superoxide, ambayo imetengwa na cytochrome P450.
2. Oxidase athari huzalisha uundaji wa anion ya peroxide (peroxide ya hidrojeni).
3. Wakati wa uingiliano wa tishu ambao ulikuwa ni ischemia.

Kioksidishaji kikubwa ni radical hydroxyl, iko katika hali ya bure kwa milioni moja tu ya pili, lakini wakati huu majibu mengi ya oxidative yanaweza kupita. Ubunifu wake ni kwamba radical hydroxyl huathiri vitu tu mahali ambapo iliundwa, kwani haiwezi kupenya kupitia tishu.

Superoxidanioni na peroxide ya hidrojeni

Dutu hizi hufanya kazi sio tu mahali pa malezi, lakini pia kwa umbali mbali nao, kwani wanaweza kupenya kupitia membrane za seli.

Kikundi cha hidroxyl husababisha oxidation ya mabaki ya amino asidi: histidine, cysteine na tryptophan. Hii inasababisha inactivation ya mifumo ya enzyme, pamoja na kuvuruga kwa protini za usafiri. Aidha, oxidation ya microsomal ya amino asidi husababisha uharibifu wa muundo wa besi za nitrojeni za nucleic na, kwa sababu hiyo, vifaa vya maumbile vya seli vinasumbuliwa. Acids na mafuta ya asidi, ambayo ni sehemu ya safu ya bilipid ya membrane ya seli. Hii inathiri upungufu wao, uendeshaji wa pampu za umeme za membrane na eneo la mapokezi.

Inhibitors ya oxidation ya microsomal ni antioxidants. Wao ni katika chakula na huzalishwa ndani ya mwili. Antioxidant maarufu zaidi ni vitamini E. Dutu hizi zinaweza kuzuia oxidation ya microsomal. Biolojia inaelezea ushirikiano kati yao juu ya kanuni ya maoni. Hiyo ni, vioksidishaji vingi zaidi, vyenye nguvu zaidi, na kinyume chake. Hii husaidia kudumisha uwiano kati ya mifumo na uingilivu wa mazingira ya ndani.

Mlolongo wa usafiri wa umeme

Mfumo wa oxidation ya microsomal hauna umunyifu katika vipengele vya cytoplasmic, kwa hiyo, enzymes zake zote hukusanywa kwenye uso wa reticulum endoplasmic. Mfumo huu unajumuisha protini kadhaa zinazounda mlolongo wa electrotransport:

- NADP-P450-reductase na cytochrome P450;

- NAD-cytochrome B5-reductase na cytochrome B5;

- steatoryl-CoA desaturase.

Msaidizi wa elektroni katika idadi kubwa ya kesi ni NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate). Ni oxidized na NADP-P450 reductase, ambayo ina coenzymes mbili (FAD na FMN), kwa kukubalika kwa elektroni. Mwishoni mwa mnyororo, PMN ni oxidized na P450.

Cytochrome P450

Ni enzyme ya oxidation microsomal, protini yenye hemasi. Piga oksijeni na substrate (kawaida xenobiotic). Jina lake linahusishwa na ngozi ya mwanga na urefu wa 450 nm. Wanabiolojia wameipata katika viumbe vyote vilivyo hai. Kwa sasa, protini zaidi ya kumi na moja elfu ni pamoja na mfumo wa cytochrome P450. Katika bakteria, dutu hii hupasuka kwenye cytoplasm, na inaaminika kuwa fomu hii ni ya kale zaidi ya kale kuliko ya binadamu. Katika nchi yetu, cytochrome P450 ni protini ya parietali iliyowekwa kwenye membrane ya mwisho.

Enzymes ya kundi hili wanahusika katika kubadilishana steroids, bile na mafuta asidi, phenols, neutralization ya madawa ya kulevya, sumu au madawa ya kulevya.

Mali ya oxidation ya microsomali

Michakato ya oxidation ya microsomal ina maalum ya substrate maalum, na hii, kwa upande wake, inafanya iwezekanavyo kuondosha vitu vingi. Milo 9 ya protini ya cytochrome P450 inaweza kupatikana katika isoforms zaidi ya mia moja na hamsini ya enzyme hii. Kila mmoja ana idadi kubwa ya substrates. Hii inafanya uwezekano wa viumbe kuondoa kila kitu vitu vyenye madhara vinavyotengeneza ndani yake au kutoka nje. Iliyotengenezwa katika ini, microsomal oxidation enzymes inaweza kutenda wote ndani na umbali mkubwa kutoka kwa chombo hiki.

Udhibiti wa shughuli za oxidation ya microsomal

Oxydation ya microsomal ndani ya ini huwekwa kwa kiwango cha RNA ya habari, au tuseme kazi yake - usajili. Vipengele vyote vya cytochrome P450, kwa mfano, ni kumbukumbu kwenye molekuli ya DNA, na ili iweze kuonekana kwenye EPR, ni muhimu "kuandika upya" sehemu ya habari kutoka kwa DNA hadi RNA ya habari. Kisha, mRNA inaelekezwa kwa ribosomes, ambapo molekuli za protini zinaundwa. Idadi ya molekuli hizi hudhibitiwa nje na inategemea kiasi cha vitu ambavyo vinahitaji kuzimishwa, pamoja na upatikanaji wa asidi muhimu ya amino.

Kwa sasa, zaidi ya misombo ya kemikali ya mia mbili na hamsini yameelezewa kwamba kuamsha oxidation microsomal katika mwili. Hizi ni pamoja na barbiturates, wanga harufu nzuri, pombe, ketoni na homoni. Licha ya tofauti hiyo ya dhahiri, vitu hivi vyote ni lipophilic (mumunyifu katika mafuta), na hivyo huathiriwa na cytochrome P450.