酸化

酸化 酸素の消費と化学反応です。体内では、解糖の際のエネルギー生成に関連して特に重要です。身体自身の酸化は酸化老廃物を生成し、老化プロセスと様々な病気に関連しています。

酸化とは何ですか？

化学者のアントワーヌ・ローラン・ド・ラヴォワジエは酸化という言葉を作り出した。彼はその名前を使用して、元素または化学化合物と酸素の結合を説明しました。この用語は後に拡張され、化合物から水素原子が除去される脱水素反応が含まれます。特に脱水は生化学において重要なプロセスです。

たとえば、生化学的プロセスでは、NAD、NADP、FADなどの補酵素によって有機化合物から水素原子が除去されることがよくあります。生化学では、電子移動反応は最終的に酸化と呼ばれ、還元剤が電子を酸化剤に放出します。このようにして、還元剤は「酸化」される。

人体の酸化は一般に還元反応と関連しています。この原理は、酸化還元反応の文脈で説明されています。したがって、還元と酸化は常に一般的なレドックス反応の部分的な反応としてのみ理解されるべきです。したがって、レドックス反応は、電子を還元剤から酸化剤に移動させる酸化と還元の組み合わせに対応します。

狭義では、酸素を消費するすべての化学反応は生化学的酸化と見なされます。広い意味では、酸化は電子移動を伴う生化学反応です。

機能とタスク

酸化は電子の放出に相当します。還元は、与えられた電子の取り込みです。一緒に、これらのプロセスはレドックス反応として知られており、あらゆるタイプのエネルギー生成の基礎を形成します。酸化により、還元中に吸収されたエネルギーが放出されます。

グルコースは、貯蔵が容易なエネルギー供給業者であると同時に、細胞の重要な構成要素でもあります。ブドウ糖の分子はアミノ酸および他の重要な混合物を作ります。生化学では、解糖という用語は炭水化物の酸化を表します。炭水化物は、体内の個々のビルディングブロック、つまりグルコースとフルクトースの分子に分解されます。

細胞内では、フルクトースは比較的迅速にグルコースに変換されます。セルでは、分子式C6H12O6のグルコースを使用して、分子式O2の酸素を消費することによりエネルギーを生成します。これにより、分子式CO2の二酸化炭素と式H2Oの水が生成されます。グルコース分子のこの酸化は酸素につながり、水素を分解します。

この種のすべての酸化の目標は、エネルギーサプライヤーATPを取得することです。この目的のために、記載されている酸化は、細胞質、ミトコンドリア血漿およびミトコンドリア膜で起こります。

多くの状況で、酸化は身体の自身のエネルギーの生成を保証するため、生命の基礎と呼ばれています。いわゆる酸化連鎖はミトコンドリア内で起こります。これは、すべての生命がエネルギーであるため、人間の代謝にとって重要です。生物は代謝を利用してエネルギーを生成し、生存を確実にします。

ミトコンドリア内での酸化の場合、反応生成物のエネルギーに加えて、酸化廃棄物もあります。このゴミは、フリーラジカルと見なされ、酵素によって体内で抑制されている化学的に活性な化合物に対応します。

病気と病気

高エネルギーの化合物から低エネルギーの化合物への分解という意味での酸化は、エネルギーを生成しながら人体で継続的に発生します。この文脈において、酸化はエネルギーを生成するために使用され、細胞の小さな発電所とも呼ばれるミトコンドリアで行われます。体自身のエネルギーに富む化合物は、このタイプの酸化後、ATPとして体内に保存されます。

酸化のためのエネルギー源は食品であり、その変換のために酸素が必要です。このタイプの酸化は攻撃的なラジカルを生成します。体は通常、保護メカニズムを使用してこれらのラジカルを遮断し、中和します。このコンテキストで最も重要な保護メカニズムの1つは、非酵素的抗酸化物質の活性です。これらの物質がなければ、ラジカルは人間の組織を攻撃し、とりわけミトコンドリアに永久的な損傷を引き起こします。

身体的および精神的ストレスが高いと、代謝と酸素消費量が増加し、ラジカルの形成が増加します。同じことが体内の炎症や、紫外線、放射線、宇宙線、環境毒素、たばこの煙などの外部要因への曝露にも当てはまります。

ビタミンA、ビタミンC、ビタミンE、カロチノイドまたはセレンなどの保護抗酸化物質は、ラジカルへの曝露量が増えると、ラジカル酸化の有害な影響を吸収できなくなります。このシナリオは、自然な老化と、がんの発生などの病理学的プロセスの両方に関連しています。

栄養失調、毒物摂取、放射線被ばく、広範囲にわたるスポーツ、精神的ストレス、急性および慢性の病気は、体が処理できる以上のフリーラジカルを生み出します。フリーラジカルは、1つの電子が多すぎるか少なすぎるかのいずれかです。補償するために、彼らは他の分子から電子を奪おうとします、それは膜内の脂質のような体自身の成分の酸化につながる可能性があります。

フリーラジカルは、細胞核DNAとミトコンドリアDNAに変異を引き起こす可能性があります。癌と老化プロセスに加えて、それらは動脈硬化、糖尿病、リウマチ、MS、パーキンソン病、アルツハイマー病および免疫不全症、または白内障および高血圧に関連しています。

フリーラジカルは、[タンパク質]]、糖タンパク質、およびその他の基本的な物質の成分を相互にリンクさせるため、酸性の代謝廃棄物の除去をさらに困難にします。特に結合組織が「酸性化」するにつれて、環境は病原体にとってますます好ましいものになりつつあります。