Анаэробное окисление.
В некоторых случаях отнятие атомов водорода от окисляемых веществ происходит в цитоплазме и здесь же отщепленный водород присоединяется не к кислороду (как в случае тканевого дыхания), а какому-то другому веществу. Наиболее часто таким акцептором водорода является пировиноградная кислота, возникающая при распаде углеводов и аминокислот. В результате присоединения атомов водорода пировиноградная кислота превращается в молочную кислоту (лактат). Таким образом, при данном типе окисления вместо конечного продукта - воды образуется другой конечный продукт - молочная кислота, причем это происходит без потребления кислорода, т.е. анаэробно. За счет выделяющейся при этом энергии в цитоплазме осуществляется синтез АТФ, который получил название анаэробное или субстратное фосфорилирование или же анаэробный синтез АТФ. Биологическое назначение данного типа окисления - получение АТФ без участия тканевого дыхания и кислорода.
4.3. Микросомальное окисление.
В некоторых случаях при окислении кислород включается в молекулы окисляемых веществ. Такое окисление протекает на мембранах цитоплазматической сети и носит название микросомальное окисление. За счет включения кислорода в молекуле окисляемого субстрата возникает гидроксильная группа (-ОН), в связи с чем этот вид окисления часто называют гидроксилированием. В гидроксилировании принимает участие витамин С (аскорбиновая кислота).
Микросомальное окисление не сопровождается синтезом АТФ, его биологическая роль заключается в следующем. Во-первых, за счет микросомального окисления осуществляется включение атомов кислорода в синтезируемые вещества (например, при синтезе белка - коллагена, гормонов надпочечников). Во-вторых, микросомальное окисление участвует в обезвреживании различных токсичных соединений, поступающих в организм извне или образующихся в процессе метаболизма. Включение кислорода в молекулу яда уменьшает его токсичность и делает его более водорастворимым, что облегчает его выведение из организма почками.
Свободнорадикальное окисление.
В последние десятилетия установлено, что незначительная часть кислорода, поступающего из воздуха в организм, превращается в активные формы (О2-, НО2 -, НО., Н2О2 и др.), называемые свободными радикалами или оксидантами. Свободные радикалы кислорода, обладая высокой химической активностью, вызывают реакции окисления, затрагивающие белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Такое окисление называют свободнорадикальным (СРО). Чаще всего свободнорадикальному окислению подвергаются непредельные жирные кислоты, входящие в состав липоидов, образующих липидный слой биомембран. В процессе свободнорадикального окисления в жирных кислотах по месту двойной связи возникает группировка из двух атомов кислорода (перекись жирной кислоты), аналогичная перекиси водорода:
H H ― C ― C ―
│ │ │ │
