Oxidáz reakció

Az oxidáz reakciók az emberi szervezet legfontosabb biokémiai reakciói, amelyek fontos szerepet játszanak a szervezetben lezajló anyagcsere-folyamatok szabályozásában. A test oxidációja az oxigén felszabadulását jelenti a szubsztrátból, hogy a test sejtjeiben az oxigénszállító sejtek által energiát állítsanak elő. Ezt a kapcsolatot a katalizátormolekulák azon képessége biztosítja, hogy az oxidált szubsztrátummal reagálva szenet, hidrogént, energiatöltést és oxigént szabadítanak fel. Az oxidáció csak katalizátormolekulák részvételével mehet végbe. A katalizátorok leggyakrabban enzimek. A kémia kurzusokon használt, az összetétel minőségi változását kiváltó ún. katalizátorokat enzimatikus katalizátoroknak nevezzük. Az enzimek egyik jellemző sajátossága a hatásspecifitás - az a képesség, hogy csak bizonyos anyagokkal kapcsolatban legyenek aktívak.

A szerves vegyületek szintézisének és lebontásának folyamatai, valamint a sejtek szintézisének és lebontásának folyamatai egyaránt a katalitikus oxidáció és az energia-anyagcsere eredménye. Miután megkapta az energiát a táplálékból, a kalória bejut a szervezetbe, és felgyorsítja az anyagcserét, ami viszont anyagok képződéséhez és felszabadulásához vezet. Jellemzően ezeknek a folyamatoknak a sebessége és intenzitása az enzimek és az anyagcsere-folyamat egyéb résztvevőinek koncentrációjától függ az egyes szervekben. Például a máj számos anyagcsere-rendszerben fontos szerepet játszik, a szervezet legsokoldalúbb szerve, ezért rengeteg enzimet is termel. A hidrogén-oxidot pár akceptornak, a szén-dioxidot pár molekula donornak, a fém kovalens kötés iont alkotó kétértékű fémmaradék oxigén elektronpár akceptornak, az oxosav komponens pedig pár donornak számít ebben a molekulában. Az ilyen típusú csere kölcsönhatása következtében a kötésmolekula maradék része oxidálódik vagy redukálódik, ami két új elem - víz vagy gáznemű dioxid - képződését eredményezi. Ha a donorból hiányzik egy elektron (mivel a szerves termék oxigénhez kötődik), akkor tipikus redukciós reakció megy végbe (a donor egy elektronpárt ad), és a reakció oxidázforma, akárcsak az oxidoredukciós reakció. Az oxidázreakció eredményeként oxid vagy fluor és víz képződik, és víz helyett oxidot kaphatunk, például H2O2 → O2 + H2. A többatomos bázisok oxidatív reakciói, mint például az alumínium-hidroszulfit és a bázifit hidrolízis, képesek eltávolítani a felesleges hisztamint a szervezetből. Tipikus példa: Az aszpartám tautomer vegyület: sav HSO3NH2 és bázis H2N-CH(NH2)-COOH. Az oxidáció során az aszpartámot érintő reakciók oxidált (karboxil, nitrogén) vegyületekké alakulnak. Ezért nem alkalmazzák tetanusz toxoid injekciók után. A természetben ritkán előforduló, fenilalaninból (egy esszenciális aminosavból) származó para-amino-fenil-karbamid szintén jelentős hatással lehet a biokémiai anyagcsere-folyamatokra. Ez a molekula bázikus vegyületté alakul, ahol redox reakciót találnak, és nitrogénné és oxiddá alakítják.