hapetusreiteillä

Hapetusreiteillä viitataan prosesseihin, joissa molekyyli hapetetaan tai sen hapetustila kasvaa. Hapetusta voivat aiheuttaa sekä solujen sisäiset entsymaattiset reaktiot että ulkoiset kemialliset muutokset. Hapetusreittejä tutkitaan biokemiassa, metabolomiikassa ja ympäristötieteissä, koska hapetusvaiheet vaikuttavat yhdisteen toksisuuteen, energiatalouteen ja mineralisaatioon.

Mekanismeissa keskeisiä ovat mononukleaariset ja dioxygenaasi-entsyymit sekä cytochrome P450 -perheen entsyymit, NAD+-dependend dehydrogenaasit ja peroksidaasit. Hapetukseen liittyy usein useita askeleita: alkoholit voivat hapettua aldehydeiksi ja edelleen karboksyyliryhmiksi; alkenenivaiheet voivat johtaa epoksidien ja diolien syntyyn, ja lopulta entsymaattisesti tai kemiallisesti seuraa renkaan katkeaminen tai pienemmiksi yhdisteiksi muuntuminen.

Käyttökonteksteja ovat muun muassa lääkeaineiden metaboliatiossa tapahtuvat hapetusmuutokset sekä ympäristössä mikrobien toimesta tapahtuva biotransformaatio haitallisista orgaanisista yhdisteistä, mikä voi muuttaa niiden toksisuutta ja helpottaa poistumista tai mineralisoitumista.

Analyyttisesti hapetusreittejä voidaan tutkia tunnistamalla hapettuneet metaboliitit, käyttämällä merkkiaineiden jäljitystä sekä soveltamalla massaspektrometriaa ja muuntuvuustutkimuksia.

Lopuksi: See also redox-reaktiot, metabolomiset polut, biotransformaatio, biohajoaminen, cytokromi P450.