माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण: प्रतिक्रियाओं का एक सेट

जीव के जीवन में माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण की भूमिका जिआदा या के लिए मुश्किल है याद आती है। जीनोबायोटिक (जहरीले पदार्थ) की निष्क्रियता, पतन और अधिवृक्क में शामिल हार्मोन के गठन प्रोटीन के चयापचय और आनुवंशिक जानकारी के संरक्षण - माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण को ही मालूम समस्याओं का एक छोटा सा अंश हल कर रहे हैं धन्यवाद है। यह शरीर है, जो एक ट्रिगर पदार्थ ने टक्कर मार दी और उसके elliminatsiey के साथ समाप्त होने के बाद चलाया जाता है में एक स्वायत्त प्रक्रिया है।

परिभाषा

माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण - प्रतिक्रियाओं की एक झरना xenobiotics के पहले रूपांतरण चरण में शामिल थे। प्रक्रिया का सार ऑक्सीजन परमाणुओं और फार्म पानी के साथ पदार्थों की hydroxylation में निहित है। मूल सामग्री की संरचना में परिवर्तन, और इसके गुणों के कारण या तो दबा दिया या परिलक्षित किया जा सकता है।

माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण विकार प्रतिक्रिया करने के लिए ले जाता है। xenobiotics के इस दूसरे चरण परिवर्तनों, जिसके अंत में एक मौजूदा कार्यात्मक समूह शरीर के भीतर का उत्पादन किया अणुओं जुड़ा हुआ है। कभी कभी मध्यवर्ती पदार्थ है कि जिगर कोशिका क्षति, परिगलन और ऑन्कोलॉजी के ऊतक अध: पतन का कारण के गठन।

ऑक्सीकरण ऑक्सीकारक प्रकार

माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं माइटोकॉन्ड्रिया के बाहर होते हैं और इसलिए कुल ऑक्सीजन शरीर में प्रवेश करने की लगभग दस प्रतिशत का सेवन किया है। इस प्रक्रिया में कुंजी एंजाइमों - ऑक्सीकारक। उनकी संरचना में, धातु परमाणुओं लोहा, मोलिब्डेनम, तांबा, आदि के रूप में चर संयोजक, के साथ मौजूद हैं, और इसलिए वे इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने में सक्षम हैं। सेल विशिष्ट पुटिकाओं (peroxisomes) में स्थित ऑक्सीकारक बाहरी mitochondrial झिल्ली पर और (किसी न किसी जालिका) EPR में स्थित हैं। सब्सट्रेट peroxisome पर गिरने खो देता है हाइड्रोजन अणुओं, जो से जुड़े होते हैं पानी के एक अणु पेरोक्साइड के रूप में।

वहाँ केवल पाँच oxidases हैं:

- monoaminooksigenaza (MAO) - एड्रेनालाईन और अन्य biogenic अधिवृक्क ग्रंथि द्वारा उत्पादित amines का ऑक्सीकरण में मदद करता है;

- diaminooksigenaza (डीएओ) - हिस्टामिन (सूजन और एलर्जी के मध्यस्थ) के ऑक्सीकरण में शामिल, polyamines और diamines;

- एल अमीनो एसिड ऑक्सीकारक (यानी, levorotatory अणुओं);

- डी-एमिनो एसिड ऑक्सीकारक (dextrorotatory अणुओं);

- xanthine - ऑक्सीकरण एडिनाइन और गुआनिन (नाइट्रोजन अड्डों डीएनए अणु में शामिल है)।

ऑक्सीकारक प्रकार माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण का मूल्य xenobiotics के उन्मूलन में होते हैं और निष्क्रिय जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों। शिक्षा पेरोक्साइड एक जीवाणुनाशक कार्रवाई है और गलती के यांत्रिक सफाई पक्ष प्रभाव है जो अन्य प्रभावों के बीच एक महत्वपूर्ण स्थान है है।

ऑक्सीकरण oxygenase प्रकार

सेल में oxygenase प्रकार प्रतिक्रिया भी किसी न किसी तरह जालिका पर हो रहा है और mitochondria झिल्ली vneschnih। यह विशिष्ट एंजाइमों की आवश्यकता है - oxygenase कि सब्सट्रेट से ऑक्सीजन अणु बढ़ा सकते हैं और oxidizable पदार्थ में यह शुरू। यदि एक ऑक्सीजन परमाणु, monooxygenase एंजाइम बुलाया या hydroxylase कार्यान्वित किया। दो परमाणुओं (अर्थात, ऑक्सीजन की एक पूरी अणु) शुरू करने के मामले में, एंजाइम diaksigenaza कहा जाता है।

Oxygenase प्रकार ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया एक त्रिगुट multienzyme जटिल है कि सब्सट्रेट ऑक्सीजन की सक्रियता के बाद से इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन के हस्तांतरण में भाग लेता है भी शामिल है। इस पूरी प्रक्रिया साइटोक्रोम P450 की भागीदारी है, जो अभी भी और अधिक विस्तार से वर्णन किया हो जाएगा के साथ होता है।

उदाहरण प्रतिक्रियाओं oxygenase

जैसा कि ऊपर उल्लेख, ऑक्सीकरण उपयोग दो उपलब्ध का केवल एक ऑक्सीजन परमाणु के लिए monooxygenase। दूसरा, वे पानी के लिए फार्म हाइड्रोजन के दो अणुओं से जुड़े होते हैं। इस तरह के एक प्रतिक्रिया का एक उदाहरण कोलेजन के गठन है। विटामिन सी Prolingidroksilaza ऑक्सीजन अणु की यह लूटता और प्रोलाइन के लिए, जो बारी में प्रोकोलेजन अणु का हिस्सा है यह देता है के रूप में इस मामले में ऑक्सीजन दाता कार्य करता है। इस प्रक्रिया को शक्ति और संयोजी ऊतक की लोच देता है। जब विटामिन सी, विकासशील गठिया की कमी नहीं है। यह संयोजी ऊतक की कमजोरी प्रकट होता है, खून बह रहा है, चोट दांत गिरने, वह है, शरीर में कोलेजन की गुणवत्ता कम है।

एक अन्य उदाहरण hydroxylase कि कोलेस्ट्रॉल अणु परिवर्तन करते हैं। यह सेक्स सहित स्टेरॉयड हार्मोन, के गठन के चरणों में से एक है।

विशिष्ट hydroxylase नहीं है

इस तरह के xenobiotics विदेशी तत्वों, के ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक hydrolase। प्रतिक्रियाओं का अर्थ ऐसी सामग्री अधिक, हटाने के लिए उत्तरदायी अधिक घुलनशील बनाने के लिए है। इस प्रक्रिया detoxification कहा जाता है, और यह ज्यादातर जिगर में पाया जाता है।

ऑक्सीजन की पूरी अणु का उपयोग करके कई सरल और उपलब्ध चयापचय की प्रक्रिया के लिए में चक्र प्रतिक्रियाओं और जटिल पदार्थ के अपघटन xenobiotics अंतराल में निर्मित है।

प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों

एक दहन प्रक्रिया - ऑक्सीजन एक संभावित खतरनाक पदार्थ,, वास्तव में, ऑक्सीकरण है के बाद से। क्योंकि इसकी शक्ति स्तर भर रहे हैं और नए इलेक्ट्रॉनों शामिल नहीं हो सकते हे ₂ अणुओं या पानी के रूप में, स्थिर और रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। हालांकि, यौगिकों, जिसमें ऑक्सीजन बिल्कुल नहीं वहाँ इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी है उच्च प्रतिक्रिया की है। इसलिए वे सक्रिय कहा जाता है।

इस तरह की ऑक्सीजन यौगिकों:

1. monooksidnyh प्रतिक्रियाओं में सुपरऑक्साइड जो साइटोक्रोम P450 से अलग है का उत्पादन किया।
2. ऑक्सीकारक प्रतिक्रियाओं पेरोक्साइड ऋणायन (हाइड्रोजन पेरोक्साइड) के गठन की है।
3. ऊतकों की फिर से ऑक्सीजन, जो ischemia लिया दौरान।

सबसे शक्तिशाली आक्सीकारक , एक हाइड्रॉक्सिल कट्टरपंथी है यह एक नि: शुल्क फार्म सिर्फ एक दूसरे के एक दस लाखवाँ में मौजूद है, लेकिन उस समय में ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के एक नंबर के माध्यम से जाने के लिए समय है। इसकी विशेषता यह है कि हाइड्रॉक्सिल कट्टरपंथी केवल जगह है, जिसमें, बनाई है के रूप में यह कपड़े नहीं कर सकते घुसना पर पदार्थ प्रभावित करता है।

सुपरऑक्साइड ऋणायन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड

इन पदार्थों को न केवल शिक्षा के क्षेत्र में, लेकिन यह भी उन लोगों से कुछ दूरी पर सक्रिय हैं, के रूप में वे कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रवेश कर सकते हैं।

हिस्टडीन, सिस्टीन और tryptophan: हाइड्रॉक्सिल समूह एमिनो एसिड अवशेष के ऑक्सीकरण का कारण बनता है। इस एंजाइम सिस्टम की निष्क्रियता, साथ ही परिवहन प्रोटीनों के विघटन की ओर जाता है। इसके अलावा, अमीनो एसिड के माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण न्यूक्लिक नाइट्रोजन आधार की संरचना का विनाश की ओर जाता है, परिणामस्वरूप, सेल की आनुवंशिक तंत्र पीड़ित हैं। और फैटी एसिड कि कोशिका झिल्ली bilipidnogo परत बना ऑक्सीकरण। यह उनकी पारगम्यता, नौकरी इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली पंप और रिसेप्टर के स्थान को प्रभावित करता है।

माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण की इनहिबिटर्स - एंटीऑक्सीडेंट है। वे खाद्य पदार्थों में पाए जाते हैं और शरीर के भीतर उत्पन्न होते हैं। सबसे प्रसिद्ध एंटीऑक्सीडेंट विटामिन ई इन पदार्थों माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण को बाधित कर सकते हैं। जैव रसायन फीडबैक के आधार पर उन दोनों के बीच बातचीत का वर्णन है। यही कारण है, अधिक oxidases, उतना ही वे दबा कर रहे हैं, और इसके विपरीत। इस प्रणाली और आंतरिक वातावरण की भक्ति के बीच एक संतुलन बनाए रखने के लिए मदद करता है।

बिजली परिवहन श्रृंखला

ताकि उसके एंजाइमों के सभी जालिका की सतह पर एकत्र कर रहे हैं माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण प्रणाली घटकों के कोशिका द्रव्य में घुलनशील नहीं है। इस प्रणाली के कई प्रोटीन है, जो electrotransport सर्किट के रूप में शामिल हैं:

- एनएडीपीएच-P450 रिडक्टेस और साइटोक्रोम P450;

- बिना tsitohromV5 रिडक्टेस और साइटोक्रोम B5;

- steatorrhea सीओए desaturase।

मामलों NADP (निकोटिनामाइड एडेनाइन डाईन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट) के कृत्यों के बहुमत में इलेक्ट्रॉन दाता। यह एनएडीपीएच-P450 रिडक्टेस, जो इलेक्ट्रॉनों लेने के लिए, दो कोएंजाइम (एफएडी और FMN) शामिल हैं ऑक्सीकरण होता। श्रृंखला के अंत में FMN पी 450 का उपयोग कर ऑक्सीकरण।

साइटोक्रोम P450

इस एंजाइम हीम युक्त प्रोटीन की माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण की। यह ऑक्सीजन और एक सब्सट्रेट (आमतौर पर एक जीनोबायोटिक) बांधता है। इसका नाम 450 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश के अवशोषण के साथ जुड़ा हुआ है। जीव सभी जीवित जीवों में यह खोज की है। फिलहाल, साइटोक्रोम P450 प्रणाली से संबंधित एक से अधिक ग्यारह हजार प्रोटीन का वर्णन किया। बैक्टीरिया में, पदार्थ कोशिका द्रव्य में भंग कर दिया है, और यह माना जाता है कि इस फार्म सबसे evolutionarily मनुष्यों की तुलना में प्राचीन है। हम पी 450 साइटोक्रोम - एक दीवार प्रोटीन cytoplasmic झिल्ली पर तय की।

इस समूह के एंजाइमों स्टेरॉयड और पित्त फैटी एसिड, फिनोल, निष्क्रिय दवाओं, जहर या नशीले पदार्थों के चयापचय में शामिल हैं।

माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण के गुणों

माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण की प्रक्रिया एक व्यापक सब्सट्रेट विशिष्टता है, और यह, बारी में, पदार्थों की एक किस्म का पता लगाने के लिए अनुमति देता है। ग्यारह हजार प्रोटीन साइटोक्रोम P450 एंजाइम से अधिक एक सौ पचास isoforms में तह किया जा सकता। उनमें से प्रत्येक substrates की एक बड़ी संख्या है। यह सक्षम बनाता है शरीर के लगभग सभी हानिकारक पदार्थ जो अंदर का गठन या बाहर गिर रहे हैं से छुटकारा पाने के। जिगर माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण एंजाइमों में उत्पादन दोनों स्थानीय और शरीर से काफी दूरी पर कार्य कर सकते हैं।

माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण की गतिविधि के नियमन

जिगर में माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण mRNA स्तर पर नियंत्रित किया जाता है, बल्कि अपने कार्य - प्रतिलेखन। साइटोक्रोम P450 के सभी वेरिएंट, उदाहरण के लिए, डीएनए अणु पर दर्ज है, और करने के लिए यह करने के लिए आवश्यक ईएसआर पर दिखाई दिया डीएनए से मैसेंजर आरएनए के लिए सूचना "को फिर से लिखने"। तब mRNA राइबोसोम के लिए जहां प्रोटीन अणुओं का गठन कर रहे निर्देशित है। इन अणुओं की संख्या के बाहर से नियंत्रित किया और पदार्थों की राशि जो निष्क्रिय किया जाना चाहिए, और आवश्यक अमीनो एसिड की उपलब्धता पर निर्भर होते है।

वर्तमान में, दो सौ से अधिक पचास वर्णित रासायनिक यौगिकों कि शरीर माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण को सक्रिय करें। ये barbiturates, सुगंधित हाइड्रोकार्बन, एल्कोहल, कीटोन और हार्मोन शामिल हैं। यह स्पष्ट विविधता के बावजूद, इन सभी पदार्थों lipophilic (वसा में घुलनशील), और इसलिए साइटोक्रोम P450 के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।