pengoksidaan

Pengoksidaan adalah tindak balas kimia dengan pengambilan oksigen. Di dalam badan, mereka sangat penting berkaitan dengan penjanaan tenaga semasa glikolisis. Pengoksidaan tubuh sendiri menghasilkan sisa oksidatif, yang berkaitan dengan proses penuaan dan pelbagai penyakit.

Apa itu Pengoksidaan?

Ahli kimia Antoine Laurent de Lavoisier mencipta istilah pengoksidaan. Dia menggunakan nama itu untuk menggambarkan penyatuan unsur atau sebatian kimia dengan oksigen. Istilah ini kemudian diperluas untuk merangkumi reaksi dehidrogenasi di mana atom hidrogen dikeluarkan dari sebatian. Dehidrasi khususnya adalah proses penting dalam biokimia.

Dalam proses biokimia, misalnya, atom hidrogen sering dikeluarkan dari sebatian organik oleh koenzim seperti NAD, NADP atau FAD. Dalam biokimia, reaksi pemindahan elektron akhirnya dikenali sebagai pengoksidaan, di mana agen pengurangan mengeluarkan elektron kepada agen pengoksidaan. Ejen pengurangan "teroksidasi" dengan cara ini.

Pengoksidaan dalam tubuh manusia umumnya berkaitan dengan reaksi pengurangan. Prinsip ini dijelaskan dalam konteks tindak balas redoks. Oleh itu, pengurangan dan pengoksidaan hanya dapat difahami sebagai reaksi separa dari tindak balas redoks biasa. Oleh itu, tindak balas redoks sepadan dengan kombinasi pengoksidaan dan pengurangan, yang memindahkan elektron dari agen pengurangan ke agen pengoksidaan.

Dalam erti kata yang lebih sempit, setiap tindak balas kimia yang menggunakan oksigen dianggap sebagai pengoksidaan biokimia. Dalam pengertian yang lebih luas, pengoksidaan adalah tindak balas biokimia dengan pemindahan elektron.

Fungsi & tugas

Pengoksidaan sepadan dengan pembebasan elektron. Pengurangan adalah pengambilan elektron yang diberikan. Bersama-sama, proses ini dikenali sebagai tindak balas redoks dan menjadi asas bagi sebarang jenis penjanaan tenaga. Pengoksidaan membebaskan tenaga yang diserap semasa pengurangan.

Glukosa adalah pembekal tenaga yang mudah dikawal dan pada masa yang sama merupakan blok bangunan penting bagi sel. Molekul glukosa membentuk asid amino dan sebatian penting lain. Dalam biokimia, istilah glikolisis menerangkan pengoksidaan karbohidrat. Karbohidrat dipecah menjadi komponen masing-masing dalam badan, iaitu menjadi molekul glukosa dan fruktosa.

Di dalam sel, fruktosa diubah menjadi glukosa dengan cepat. Di dalam sel, glukosa dengan formula molekul C6H12O6 digunakan untuk menghasilkan tenaga sambil memakan oksigen dengan formula molekul O2, di mana karbon dioksida dengan formula molekul CO2 dan air dengan formula H2O diciptakan. Pengoksidaan molekul glukosa ini membawa kepada oksigen dan memecah hidrogen.

Matlamat setiap pengoksidaan seperti ini adalah untuk mendapatkan ATP pembekal tenaga. Untuk tujuan ini, pengoksidaan yang dijelaskan berlaku di sitoplasma, di plasma mitokondria dan di membran mitokondria.

Dalam banyak konteks, pengoksidaan disebut sebagai asas kehidupan, kerana menjamin pengeluaran tenaga tubuh sendiri. Rantai pengoksidaan yang disebut berlaku dalam mitokondria, yang sangat penting untuk metabolisme manusia, kerana semua kehidupan adalah tenaga. Makhluk hidup menggunakan metabolisme mereka untuk menjana tenaga dan dengan itu untuk memastikan kelangsungan hidup.

Sekiranya oksidasi di dalam mitokondria, selain tenaga produk tindak balas, terdapat juga sisa pengoksidaan. Sampah ini sesuai dengan sebatian aktif kimia yang dianggap sebagai radikal bebas dan diperiksa oleh tubuh oleh enzim.

Penyakit & penyakit

Pengoksidaan dalam pengertian pemecahan sebatian tenaga tinggi ke tenaga rendah berlaku secara berterusan di dalam tubuh manusia sambil menghasilkan tenaga. Dalam konteks ini, pengoksidaan digunakan untuk menghasilkan tenaga dan berlaku di mitokondria, yang juga disebut sebagai pembangkit tenaga kecil sel. Sebatian tenaga tinggi badan sendiri disimpan di dalam badan sebagai ATP selepas jenis pengoksidaan ini.

Sumber tenaga untuk pengoksidaan adalah makanan, yang memerlukan oksigen untuk menukar. Jenis pengoksidaan ini menghasilkan radikal yang agresif. Tubuh biasanya memintas radikal ini dengan menggunakan mekanisme pelindung dan meneutralkannya. Salah satu mekanisme pelindung yang paling penting dalam konteks ini adalah aktiviti antioksidan bukan enzim. Tanpa bahan-bahan ini, radikal akan menyerang tisu manusia dan, di atas segalanya, menyebabkan kerosakan kekal pada mitokondria.

Tekanan fizikal dan mental yang tinggi meningkatkan metabolisme dan pengambilan oksigen, yang menyebabkan peningkatan pembentukan radikal. Perkara yang sama berlaku untuk keradangan di dalam badan atau pendedahan kepada faktor luaran seperti sinaran UV, sinar radioaktif dan sinar kosmik atau racun persekitaran dan asap rokok.

Antioksidan pelindung seperti vitamin A, vitamin C, vitamin E dan karotenoid atau selenium tidak lagi mampu menyerap kesan berbahaya dari pengoksidaan radikal apabila terdedah kepada peningkatan pendedahan kepada radikal. Senario ini dikaitkan dengan penuaan semula jadi dan dengan proses patologi, seperti perkembangan barah.

Kekurangan zat makanan, pengambilan racun, pendedahan radiasi, sukan yang luas, tekanan mental dan penyakit akut dan kronik menimbulkan lebih banyak radikal bebas daripada yang dapat ditangani oleh badan. Radikal bebas mempunyai satu elektron terlalu banyak atau terlalu sedikit. Untuk mengimbangi, mereka cuba mengambil elektron dari molekul lain, yang boleh menyebabkan pengoksidaan komponen tubuh sendiri seperti lipid di dalam membran.

Radikal bebas boleh menyebabkan mutasi pada DNA nukleus dan DNA mitokondria. Selain kanser dan proses penuaan, mereka dikaitkan dengan arteriosklerosis, diabetes, rematik, MS, Parkinson, Alzheimer dan kekurangan imun, atau katarak dan tekanan darah tinggi.

Radikal bebas menghubungkan [protein]] s, protein gula dan komponen bahan asas yang lain antara satu sama lain dan menjadikannya lebih sukar untuk membuang sisa metabolik berasid. Persekitaran menjadi semakin baik bagi patogen, kerana tisu penghubung khususnya "mengasidkan".