oksidasi

Oksidasi adalah reaksi kimia dengan konsumsi oksigen. Di dalam tubuh, mereka sangat penting sehubungan dengan pembangkitan energi selama glikolisis. Oksidasi tubuh sendiri menghasilkan limbah oksidatif, yang terkait dengan proses penuaan dan berbagai penyakit.

Apa itu Oksidasi?

Kimiawan Antoine Laurent de Lavoisier menciptakan istilah oksidasi. Dia menggunakan nama itu untuk menggambarkan penyatuan unsur atau senyawa kimia dengan oksigen. Istilah ini kemudian diperluas untuk mencakup reaksi dehidrogenasi di mana atom hidrogen dikeluarkan dari senyawa. Dehidrasi merupakan proses penting dalam biokimia.

Dalam proses biokimia, misalnya, atom hidrogen sering dihilangkan dari senyawa organik dengan koenzim seperti NAD, NADP atau FAD. Dalam biokimia, reaksi transfer elektron pada akhirnya dikenal sebagai oksidasi, di mana zat pereduksi melepaskan elektron ke zat pengoksidasi. Agen pereduksi "teroksidasi" dengan cara ini.

Oksidasi dalam tubuh manusia umumnya dikaitkan dengan reaksi reduksi. Prinsip ini dijelaskan dalam konteks reaksi redoks. Oleh karena itu reduksi dan oksidasi selalu hanya dipahami sebagai reaksi parsial dari reaksi redoks biasa. Reaksi redoks dengan demikian sesuai dengan kombinasi oksidasi dan reduksi, yang mentransfer elektron dari zat pereduksi ke zat pengoksidasi.

Dalam pengertian yang lebih sempit, setiap reaksi kimia yang mengkonsumsi oksigen dianggap sebagai oksidasi biokimia. Dalam arti yang lebih luas, oksidasi adalah setiap reaksi biokimia dengan transfer elektron.

Fungsi & tugas

Oksidasi berhubungan dengan pelepasan elektron. Reduksi adalah serapan elektron yang diberikan. Bersama-sama, proses ini dikenal sebagai reaksi redoks dan membentuk dasar dari setiap jenis pembangkit energi. Oksidasi melepaskan energi yang diserap selama reduksi.

Glukosa adalah pemasok energi yang mudah disimpan dan pada saat yang sama merupakan blok bangunan penting bagi sel. Molekul glukosa menyusun asam amino dan senyawa vital lainnya. Dalam biokimia, istilah glikolisis menggambarkan oksidasi karbohidrat. Karbohidrat dipecah menjadi blok bangunan masing-masing di dalam tubuh, yaitu menjadi molekul glukosa dan fruktosa.

Di dalam sel, fruktosa diubah menjadi glukosa dengan relatif cepat. Di dalam sel, glukosa dengan rumus empiris C6H12O6 digunakan untuk membangkitkan energi dengan mengkonsumsi oksigen dengan rumus empiris O2, di mana dibuat karbon dioksida dengan rumus empiris CO2 dan air dengan rumus H2O. Oksidasi molekul glukosa ini menyebabkan oksigen dan memecah hidrogen.

Tujuan dari setiap oksidasi jenis ini adalah untuk mendapatkan penyuplai energi ATP. Untuk tujuan ini, oksidasi yang dijelaskan terjadi di sitoplasma, di plasma mitokondria, dan di membran mitokondria.

Dalam banyak konteks, oksidasi disebut sebagai dasar kehidupan, karena ia menjamin produksi energi tubuh sendiri. Yang disebut rantai oksidasi terjadi di dalam mitokondria, yang sangat penting untuk metabolisme manusia, karena semua kehidupan adalah energi. Makhluk hidup menjalankan metabolisme untuk menghasilkan energi dan dengan demikian untuk memastikan kelangsungan hidup.

Dalam kasus oksidasi di dalam mitokondria, selain energi produk reaksi, ada juga limbah oksidasi. Sampah ini sesuai dengan senyawa aktif kimiawi yang dianggap radikal bebas dan disimpan dalam pengawasan tubuh oleh enzim.

Penyakit & penyakit

Oksidasi dalam arti pemecahan senyawa berenergi tinggi ke energi rendah terjadi secara terus menerus dalam tubuh manusia sekaligus menghasilkan energi. Dalam konteks ini, oksidasi digunakan untuk menghasilkan energi dan terjadi di mitokondria, yang juga dikenal sebagai pembangkit listrik kecil sel. Senyawa kaya energi tubuh sendiri disimpan di dalam tubuh sebagai ATP setelah jenis oksidasi ini.

Sumber energi untuk oksidasi adalah makanan, untuk pengubahan oksigen diperlukan. Jenis oksidasi ini menciptakan radikal agresif. Tubuh biasanya mencegat radikal ini menggunakan mekanisme perlindungan dan menetralkannya. Salah satu mekanisme perlindungan terpenting dalam konteks ini adalah aktivitas antioksidan non-enzimatik. Tanpa zat ini, radikal akan menyerang jaringan manusia dan, terutama, menyebabkan kerusakan permanen pada mitokondria.

Stres fisik dan mental yang tinggi meningkatkan metabolisme dan konsumsi oksigen, yang mengarah pada peningkatan pembentukan radikal. Hal yang sama berlaku untuk peradangan dalam tubuh atau paparan faktor eksternal seperti radiasi UV, sinar radioaktif dan sinar kosmik atau racun lingkungan dan asap rokok.

Antioksidan pelindung seperti vitamin A, vitamin C, vitamin E dan karotenoid atau selenium tidak lagi mampu menyerap efek berbahaya dari oksidasi radikal saat terkena peningkatan paparan radikal. Skenario ini dikaitkan dengan penuaan alami dan proses patologis seperti perkembangan kanker.

Malnutrisi, konsumsi racun, paparan radiasi, olahraga ekstensif, tekanan mental, dan penyakit akut dan kronis menciptakan lebih banyak radikal bebas daripada yang dapat ditangani tubuh. Radikal bebas memiliki satu elektron terlalu banyak atau terlalu sedikit. Untuk mengimbanginya, mereka mencoba mengambil elektron dari molekul lain, yang dapat menyebabkan oksidasi komponen tubuh sendiri seperti lipid di dalam membran.

Radikal bebas dapat menyebabkan mutasi pada inti sel DNA dan DNA mitokondria. Selain kanker dan proses penuaan, penyakit ini juga terkait dengan arteriosklerosis, diabetes, rematik, MS, Parkinson, Alzheimer, dan imunodefisiensi atau katarak dan tekanan darah tinggi.

Radikal bebas menghubungkan [protein], gula-protein dan komponen substansi dasar lainnya satu sama lain sehingga menyulitkan pembuangan sisa metabolisme asam. Lingkungan menjadi semakin menguntungkan bagi patogen, karena jaringan ikat khususnya "mengasamkan".