Oxidaciones son reacciones químicas con el consumo de oxígeno. En el cuerpo, son particularmente importantes en relación con la generación de energía durante la glucólisis. Las propias oxidaciones del cuerpo producen desechos oxidativos, que se asocian con procesos de envejecimiento y diversas enfermedades.
¿Qué es la oxidación?
El químico Antoine Laurent de Lavoisier acuñó el término oxidación. Usó el nombre para describir la unión de elementos o compuestos químicos con el oxígeno. El término se amplió posteriormente para incluir reacciones de deshidrogenación en las que se elimina un átomo de hidrógeno de los compuestos. La deshidratación en particular es un proceso importante en bioquímica.
En los procesos bioquímicos, por ejemplo, los átomos de hidrógeno a menudo se eliminan de los compuestos orgánicos mediante coenzimas como NAD, NADP o FAD. En bioquímica, una reacción de transferencia de electrones se conoce en última instancia como oxidación, en la que un agente reductor emite electrones a un agente oxidante. El agente reductor se "oxida" de esta manera.
Las oxidaciones en el cuerpo humano generalmente están asociadas con reacciones de reducción. Este principio se describe en el contexto de la reacción redox. Por lo tanto, las reducciones y oxidaciones siempre deben entenderse solo como reacciones parciales de la reacción redox común. Por tanto, la reacción redox corresponde a una combinación de oxidación y reducción, que transfiere electrones del agente reductor al agente oxidante.
En el sentido más estricto, cada reacción química que consume oxígeno se considera una oxidación bioquímica. En un sentido más amplio, la oxidación es cualquier reacción bioquímica con transferencia de electrones.
Función y tarea
La oxidación corresponde a la liberación de electrones. La reducción es la absorción de los electrones dados. Juntos, estos procesos se conocen como reacción redox y forman la base de cualquier tipo de generación de energía. La oxidación libera la energía que se absorbe durante la reducción.
La glucosa es un proveedor de energía fácilmente almacenable y, al mismo tiempo, un componente importante para las células. Las moléculas de glucosa forman los aminoácidos y otros compuestos vitales. En bioquímica, el término glucólisis describe la oxidación de carbohidratos. Los carbohidratos se descomponen en sus componentes individuales en el cuerpo, es decir, en moléculas de glucosa y fructosa.
Dentro de las células, la fructosa se convierte en glucosa con relativa rapidez. En las células, la glucosa con la fórmula molecular C6H12O6 se utiliza para generar energía al consumir oxígeno con la fórmula molecular O2, por lo que se crea dióxido de carbono con la fórmula molecular CO2 y agua con la fórmula H2O. Esta oxidación de la molécula de glucosa suministra oxígeno y descompone el hidrógeno.
El objetivo de toda oxidación de este tipo es obtener ATP, el proveedor de energía. Para ello, la oxidación descrita tiene lugar en el citoplasma, en el plasma mitocondrial y en la membrana mitocondrial.
En muchos contextos se hace referencia a la oxidación como la base de la vida, ya que garantiza la producción de la propia energía del organismo. Una llamada cadena de oxidación tiene lugar dentro de las mitocondrias, que es crucial para el metabolismo humano, porque toda la vida es energía. Los seres vivos utilizan su metabolismo para generar energía y así asegurar la supervivencia.
En el caso de las oxidaciones dentro de las mitocondrias, además de la energía del producto de reacción, también hay residuos de oxidación. Esta basura corresponde a compuestos químicamente activos que se consideran radicales libres y que el organismo mantiene bajo control mediante enzimas.
Enfermedades y dolencias
La oxidación en el sentido de una descomposición de compuestos de alta energía en compuestos de baja energía ocurre continuamente en el cuerpo humano mientras se genera energía. En este contexto, la oxidación se utiliza para generar energía y tiene lugar en las mitocondrias, que también se conocen como pequeñas plantas de energía de las células. Los propios compuestos de alta energía del cuerpo se almacenan en el cuerpo como ATP después de este tipo de oxidación.
La fuente de energía para la oxidación son los alimentos, para cuya conversión se requiere oxígeno. Este tipo de oxidación produce radicales agresivos. El cuerpo normalmente intercepta estos radicales mediante mecanismos de protección y los neutraliza. Uno de los mecanismos protectores más importantes en este contexto es la actividad de los antioxidantes no enzimáticos. Sin estas sustancias, los radicales atacarían el tejido humano y, sobre todo, provocarían un daño permanente a las mitocondrias.
El alto estrés físico y mental aumenta el metabolismo y el consumo de oxígeno, lo que conduce a una mayor formación de radicales. Lo mismo se aplica a la inflamación en el cuerpo o la exposición a factores externos como la radiación ultravioleta, los rayos radioactivos y los rayos cósmicos o las toxinas ambientales y el humo del cigarrillo.
Los antioxidantes protectores como la vitamina A, la vitamina C, la vitamina E y los carotenoides o el selenio ya no pueden absorber los efectos dañinos de la oxidación radical cuando se exponen a una mayor exposición a los radicales. Este escenario está asociado tanto al envejecimiento natural como a procesos patológicos, como el desarrollo del cáncer.
La desnutrición, el consumo de veneno, la exposición a la radiación, el deporte intensivo, el estrés mental y las enfermedades agudas y crónicas crean más radicales libres de los que el cuerpo puede manejar. Los radicales libres tienen un electrón de más o muy poco. Para compensar, intentan tomar electrones de otras moléculas, lo que puede conducir a la oxidación de los propios componentes del cuerpo, como los lípidos dentro de la membrana.
Los radicales libres pueden causar mutaciones en el ADN del núcleo y en el ADN mitocondrial. Además del cáncer y el proceso de envejecimiento, están asociados con arteriosclerosis, diabetes, reumatismo, EM, Parkinson, Alzheimer e inmunodeficiencia, o cataratas e hipertensión arterial.
Los radicales libres unen [proteínas]], azúcares-proteínas y otras sustancias básicas componentes entre sí y, por lo tanto, dificultan la eliminación de desechos metabólicos ácidos. El entorno es cada vez más favorable para los patógenos, ya que el tejido conectivo en particular se "acidifica".
