Oxidase-Reaktion

Oxidase-Reaktionen sind die wichtigsten biochemischen Reaktionen des menschlichen Körpers, die eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Stoffwechselprozessen im Körper spielen. Unter Oxidation des Körpers versteht man die Freisetzung von Sauerstoff aus dem Substrat, um durch Sauerstofftransportträgerzellen in den Körperzellen Energie zu erzeugen. Diese Beziehung wird durch die Fähigkeit der Katalysatormoleküle gewährleistet, mit dem oxidierten Substrat zu reagieren und dabei Kohlenstoff, Wasserstoff, Energieladungen und Sauerstoff freizusetzen. Eine Oxidation kann nur unter Beteiligung von Katalysatormolekülen erfolgen. Katalysatoren sind meist Enzyme. Die in Chemiekursen eingesetzten sogenannten Katalysatoren, die qualitative Veränderungen in der Zusammensetzung bewirken, werden als enzymatische Katalysatoren bezeichnet. Eines der charakteristischen Merkmale von Enzymen ist die Spezifität ihrer Wirkung – die Fähigkeit, nur in Bezug auf bestimmte Substanzen aktiv zu sein.

Die Prozesse der Synthese und Zersetzung organischer Verbindungen sowie die Prozesse der Synthese und Zersetzung von Zellen sind das Ergebnis sowohl der katalytischen Oxidation als auch des Energiestoffwechsels. Nach der Energieaufnahme aus der Nahrung gelangen Kalorien in den Körper und beschleunigen den Stoffwechsel, was wiederum zur Bildung und Freisetzung von Stoffen führt. Typischerweise hängen Geschwindigkeit und Intensität dieser Prozesse von der Konzentration von Enzymen und anderen Teilnehmern des Stoffwechselprozesses in jedem Organ ab. Beispielsweise spielt die Leber in vielen Stoffwechselsystemen eine wichtige Rolle, sie ist das vielseitigste Organ des Körpers und produziert daher auch eine Vielzahl von Enzymen. Wasserstoffoxid wird als Paarakzeptor bezeichnet, Kohlendioxid ist ein Paarmoleküldonor, der zweiwertige Metallrest, der ein Ion einer kovalenten Metallbindung bildet, ist ein Sauerstoffelektronenpaarakzeptor und die Oxosäurekomponente ist ein Paardonor in diesem Molekül. Durch die Wechselwirkung dieser Art des Austauschs wird der Rest des Bindungsmoleküls oxidiert oder reduziert, wodurch zwei neue Elemente entstehen – Wasser oder gasförmiges Dioxid. Wenn dem Donor ein Elektron fehlt (weil das organische Produkt an Sauerstoff gebunden ist), findet eine typische Reduktionsreaktion statt (der Donor spendet ein Elektronenpaar) und die Reaktion ist eine Oxidaseform, genau wie eine Oxidoreduktionsreaktion. Das Ergebnis der Oxidase-Reaktion ist die Bildung eines Oxids oder Fluorids und Wassers, und anstelle von Wasser kann ein Oxid erhalten werden, beispielsweise H2O2 → O2 + H2. Oxidative Reaktionen mehratomiger Basen wie Aluminiumhydrosulfit und Basifithydrolyse sind in der Lage, überschüssiges Histamin aus dem Körper zu entfernen. Typisches Beispiel: Aspartam ist eine tautomere Verbindung: Säure HSO3NH2 und Base H2N-CH(NH2)-COOH. Während der Oxidation wandeln sich Reaktionen, an denen Aspartam beteiligt ist, in oxidierte (Carboxyl-, Stickstoff-)Verbindungen um. Aus diesem Grund wird es nicht nach Tetanustoxoid-Injektionen angewendet. Para-Aminophenylharnstoff, der in der Natur selten vorkommt und aus Phenylalanin (einer essentiellen Aminosäure) gewonnen wird, kann ebenfalls erhebliche Auswirkungen auf biochemische Stoffwechselprozesse haben. Dieses Molekül verwandelt sich in eine basische Verbindung, in der es durch eine Redoxreaktion in Stickstoff und Oxid umgewandelt wird