Hvad er miljøfremmede Metabolisme?

Xenobiotiske metabolisme henviser til de forskellige kemiske reaktioner, kaldet metaboliske veje, at en levende organisme bruger at ændre kemikalier, der ikke normalt findes i en organisme som en del af dets naturlige biokemi. Disse kemikalier, der kaldes miljøfremmede stoffer, kan omfatte ting som giftstoffer, narkotika og miljøforurening. Miljøfremmede metabolisme er vigtigt for livet, da det giver en organisme til at neutralisere og fjerne udenlandske toksiner, der ellers ville forstyrre de kemiske processer, der holder den i live. Den xenobiotikum metabolisme af mennesker og mange andre former for liv er vigtig på områder som medicin, landbrug og miljøvidenskab.

Mange potentielt skadelige stoffer forhindres i at gøre skade ved membraner celler, som regulerer, hvilke kemikalier er tilladt at komme ind i en celle og fysisk blokerer mange fremmedstoffer. Polære molekyler, som har elektriske dipoler, fordi deres elektroner ikke er jævnt fordelt mellem molekylets atomer, er generelt ikke komme forbi en celles membran. Ikke-polære molekyler, men kan passere gennem den permeable membran og ind i cellen. Xenobiotiske metabolisme beskytter kroppen mod disse stoffer med enzymer, som vil reagere med de fleste ikke-polære forbindelser. Denne specialisering forhindrer dem i at angribe nyttige stoffer, der indgår i organismens normale biokemi, som er polære forbindelser i stand til at diffundere gennem cellemembraner ved hjælp af transportproteiner.

I den første fase af miljøfremmede metabolisme, er det fremmede stof ændres via kemiske reaktioner, der tilføjer polære eller reaktive grupper til sine molekyler. Dette er mest almindeligt gjort med enzymer, der katalyserer monooxygenase reaktioner med ilt molekyler eller O2 og hydrogen, tilsætte et atom af oxygen fra O2 til de xenobiotiske molekyle og fremstilling af et molekyle vand som et biprodukt. Den mest fremtrædende gruppe af proteiner involveret i denne fase er cytochrom P450-familien, som omfatter mere end 11.500 forskellige proteiner og er til stede i alle former for liv på Jorden.

Den modificerede xenobiotikum derefter afgiftes gennem reaktioner med andre molekyler, der kombinerer med dem til at danne molekyler kaldet miljøfremmede konjugater. Kemikalier, der almindeligvis anvendes i denne fase indbefatter glycin (C2H5NO2), glutathion (C10H17N3O6S) og glucuronsyre (C6H10O7). Disse molekyler er anioniske, hvilket betyder, at de indeholder flere elektroner end protoner og så har en negativ elektrisk ladning. Afhængigt af det omhandlede stof, kan de resulterende konjugater gennemgå yderligere kemiske reaktioner i løbet af afgiftning.

Endelig er konjugatet udskilles fra cellen. Dens negativt ladede anioniske grupper gør det muligt at binde med protein transporter-molekyler, som bærer konjugatet over cellemembranen og ud af cellen. Derfra den miljøfremmede kan metaboliseres yderligere af ekstracellulære biokemikalier eller bortvist fra kroppen helt i sved, urin eller afføring.

Over tid, kan det miljøfremmede metabolisme af efterfølgende generationer af organismer udvikler sig til at give bedre beskyttelse mod stoffer, de kan forventes at støde på i deres miljø, som medlemmerne af de arter, der bedst kan håndtere dem overleve og ud-race deres medmennesker. Dette giver mange former for liv at leve i miljøer eller sikkert spise fødevarer, der ville være dødbringende for andre arter. Dette kan igen anspore udviklingen i arter, der producerer giftstoffer for jagt eller defensive formål, at skabe selektivt pres, der favoriserer organismer mest effektive på at overvinde metabolismen af ​​deres rovdyr eller bytte.

Xenobiotiske metabolisme er en vigtig faktor i landbruget. Reaktionen af ​​forskellige organismer til miljøfremmede stoffer påvirker, hvordan de vil blive påvirket af landbrugskemikalier såsom pesticider. Dette gør evolutionær tilpasning til miljøfremmede stoffer en stor bekymring, som skadedyr såsom afgrøder-ædende insekter kan udvikle større modstand mod pesticider som mindre modstandsdygtige medlemmer af en art er rensede ud af genpuljen.

Xenobiotiske metabolisme er også vigtigt i medicin, da de fleste lægemidler er fremmedstoffer. Nogle lægemidler har nogen medicinsk virkning i form, der faktisk administreres til patienten og bliver aktive, når de er kemisk ændret af patientens metabolisme, en proces kaldet bioaktivering. Dette er mest almindeligt gøres ved at oxidere lægemidlets molekyler og indebærer sædvanligvis cytochrom P450 familien. Men det kan også omfatte andre proteiner, såsom epoxidhydrolase, methyltransferase, og n-acetyltransferase, der forårsager kemiske ændringer, såsom hydrolyse, methylering og acetylering hhv. En almindelig årsag til farlige interaktioner er, når et lægemiddel har en virkning på patientens metabolisme, der forstyrrer kroppens evne til at metabolisere et andet lægemiddel, så sidstnævnte at akkumulere uforarbejdede indtil den når farlige niveauer og giftstoffer patienten.


© 2020 Zajacperrone.com | Contact us: webmaster# zajacperrone.com