Глава 12. Биологическое окисление

Питер Мейес

ВВЕДЕНИЕ

В химии окисление определяется как удаление электронов, а восстановление — как присоединение электронов; это можно проиллюстрировать на примере окисления ферро-иона в ферри-ион:

Отсюда следует, что окисление всегда сопровождается восстановлением акцептора электронов. Этот принцип окислительно-восстановительных процессов в равной мере применим к биохимическим системам и характеризует природу процессов биологического окисления. Далее будут приведены примеры, показывающие, что многие процессы биологического окисления идут без участия молекулярного кислорода, например дегидрогеназные реакции.

БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Хотя некоторые бактерии (анаэробные) живут в отсутствие кислорода, жизнь высших животных полностью зависит от снабжения кислородом. Кислород используется главным образом в процессе дыхания — последнее можно определить как процесс улавливания клеткой энергии в виде АТР при протекании контролируемого соединения кислорода с водородом с образованием воды. Кроме того, молекулярный кислород включается в различные субстраты при участии ферментов, называемых оксигеназами; многие лекарства, посторонние для организма вещества и химические канцерогены (их называют ксенобиотиками, т.е. чужеродными соединениями) атакуются ферментами этого класса, которые в совокупности получили название системы цитохрома Введением кислорода можно спасти жизнь больных, у которых нарушено дыхание или кровообращение. В ряде случаев успешно применяется терапия кислородом под высоким давлением; следует, однако, отметить, что интенсивная или продолжительная терапия кислородом под высоким давлением может вызвать кислородное отравление.