Биологическое окисление

Материалы / Биологическое окисление

В химии окисление определяется как удаление электронов, а восстановление - как присоединение электронов; это можно проиллюстрировать на примере окисления ферро-иона в ферри-ион:

Fe2+-e → Fe3+

Отсюда следует, что окисление всегда сопровождается восстановлением акцептора электронов. Этот принцип окислительно-восстановительных процессов в равной мере применим к биохимическим системам и характеризует природу процессов биологического окисления.

Хотя некоторые бактерии (анаэробы) живут в отсутствие кислорода, жизнь высших животных полностью зависит от снабжения кислородом. Кислород, главным образом, используется в процессе дыхания – последнее можно определить как процесс улавливания клеточной энергии в виде АТФ при протекании контролируемого присоединения кислорода с водородом с образованием воды. Кроме того, молекулярный кислород включается в различные субстраты при участии ферментов, называемых оксигеназами. Многие лекарства, посторонние для организма вещества, канцерогены (ксенобиотики) атакуются ферментами этого класса, которые в совокупности получили название цитохрома Р450.

Гипоксические нарушения метаболизма клетки занимают ведущее место в патогенезе критических состояний. Главную роль в формировании необратимости патологических процессов приписывают крайним проявлениям расстройства клеточного метаболизма. Адекватное обеспечение клетки кислородом является основным условием сохранения ее жизнеспособности.[12,1992]

Введением кислорода можно спасти жизнь больных, у которых нарушено дыхание или кровообращение. В ряде случаев успешно применяется терапия кислородом под высоким давлением; следует однако отметить, что интенсивная или продолжительная терапия кислородом под высоким давлением может вызвать кислородное отравление.[2,1994]

При написании данной работы перед нами стояла цель: изучить биологическое окисление и его значение в жизнедеятельности клетки и организма в целом. Для этого мы рассмотрели:

§ использование кислорода клеткой;

§ источники энергии клетки – цикл лимонной кислоты (цикл Кребса), окислительное фосфорилирование;

§ микросомальное окисление;

§ антиоксидантную защиту

Общие представления о биологическом окислении.

• Катаболическая роль цикла лимонной кислоты
• Макроэргические соединения и макроэргические связи.
• Микросомальное окисление.
• Неферментативная антиоксидантная защита.
• Окислительно-восстановительные системы и потенциалы.
• Окислительное фосфорилирование.
• Оксидазный путь использования кислорода. Митохондрии. Ферменты, их локализация и значение в процессе окисления.
• Пероксидазный путь использования кислорода.
• Пути использования кислорода в клетке.
• Регуляция цикла лимонной кислоты.
• Супероксиддисмутазы катализируют реакцию
• Цикл лимонной кислоты (цикл трикарбоновых кислот, цикл Кребса).
• Этапы утилизации энергии питательных веществ.