Τι είδους αντιδράσεις είναι οι περισσότερες βιολογικές οξείδωση;
Εδώ είναι γιατί οι αφυδρογόνες είναι τόσο διαδεδομένες στα βιολογικά συστήματα:
* Ενεργειακά ευνοϊκά: Η αφαίρεση των ηλεκτρόνων από ένα μόριο απελευθερώνει ενέργεια, η οποία μπορεί να αξιοποιηθεί για να οδηγήσει άλλες αντιδράσεις.
* Ειδικότητα: Τα ένζυμα μπορούν να στοχεύσουν συγκεκριμένα ορισμένους δεσμούς μέσα σε ένα μόριο, επιτρέποντας αντιδράσεις πολύ ελεγχόμενων οξείδωσης.
* Ενδιάμεσο σχηματισμό: Οι αφυδρογόνες συχνά παράγουν αντιδραστικά ενδιάμεσα όπως καρβοσκώσεις ή ριζοσπάστες, οι οποίες μπορούν στη συνέχεια να συμμετέχουν σε άλλες αντιδράσεις.
* Coenzymes: Πολλές αφυδρογονάσες χρησιμοποιούν συνένζυμα όπως NAD+ και FAD, τα οποία δρουν ως φορείς ηλεκτρονίων, διευκολύνοντας τη μεταφορά ηλεκτρονίων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας οξείδωσης.
Παραδείγματα βιολογικών αφυδρογόνων:
* γλυκόλυση: Η διάσπαση της γλυκόζης περιλαμβάνει διάφορα στάδια αφυδρογόνωσης, δημιουργώντας ΑΤΡ και NADH.
* Κύκλος Krebs: Αυτή η κεντρική μεταβολική οδός χρησιμοποιεί αφυδρογονάσες για να οξειδώσει την ακετυλο-ΟοΑ, παράγοντας μειωτικά ισοδύναμα όπως το NADH και το FADH2.
* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Η μεταφορά ηλεκτρονίων από NADH και FADH2 σε οξυγόνο είναι μια σειρά αντιδράσεων αφυδρογόνωσης που τελικά παράγουν ΑΤΡ.
* οξείδωση λιπαρών οξέων: Η διάσπαση των λιπαρών οξέων για την ενέργεια περιλαμβάνει πολλαπλά στάδια αφυδρογόνωσης.
Ενώ οι αφυδρογόνες είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος, άλλες αντιδράσεις οξείδωσης μπορούν να εμφανιστούν σε βιολογικά συστήματα, όπως:
* υδροξυλώσεις: Προσθήκη μιας ομάδας υδροξυλίου (ΟΗ) σε ένα μόριο.
* οξυγόνωση: Προσθήκη ενός ατόμου οξυγόνου σε ένα μόριο.
* Οξείδωση θείου: Μετατρέποντας τις ομάδες σουλφυδρυλίων σε σουλφοξίδια ή σουλφόνη.
Ωστόσο, οι αφυδρογόνες παραμένουν ο κυρίαρχος μηχανισμός για τις βιολογικές οξείδωση λόγω της ευελιξίας τους, της ενεργειακής ευνοϊκής και της συμβατότητας με το ενζυματικό μηχανισμό ζωντανών κυττάρων.
