martes, 3 de abril de 2012

Otros fenómenos del sistema de oxido-reducción

Oxidaciones y reducciones biológicas

En el metabolismo de todos los seres vivos, los procesos redox tienen una importancia capital, ya que están involucrados en la cadena de reacciones químicas de la fotosíntesis y de la respiración aeróbica. En ambas reacciones existe una cadena transportadora de electrones formada por una serie de complejos enzimáticos, entre los que destacan los citocromos; estos complejos enzimáticos aceptan (se reducen) y ceden (se oxidan) pares de electrones de una manera secuencial, de tal manera que el primero cede electrones al segundo, éste al tercero, etc., hasta un aceptor final que se reduce definitivamente; durante su viaje, los electrones van liberando energía que se aprovecha para sintetizar enlaces de alta energía en forma de ATP.
Otro tipo de reacción redox fundamental en los procesos metabólicos son las deshidrogenacion es, en las cuales un enzima (deshidrogenasa) arranca un par de átomos de hidrógeno a un sustrato; dado que el átomo de hidrógeno consta de un protón y un electrón, dicho sustrato se oxida (ya que pierde electrones). Dichos electrones son captados por moléculas especializadas, principalmente las coenzimas NAD, NADP y FAD que al ganar electrones se reducen, y los conducen a las cadenas transportadoras de electrones.
El metabolismo implica cientos de reacciones redox. Así, el catabolismo lo constituyen reacciones en que los sustratos se oxidan y las coenzimas se reducen. Por el contrario, las reacciones del anabolismo son reacciones en que los sustratos se reducen y los coenzimas se oxidan. En su conjunto, catabolismo y anabolismo constituyen el metabolismo.



Peroxidación de los lípidos


Es un fenómeno en el que una molécula reactiva ataca a un ácido graso no saturado en el carbono vecino a un enlace p, que es el más reactivo debido al doble enlace. Con ello se inicia la modificación de la estructura molecular y se suceden una serie de reacciones en cadena que pueden llegar a producir la destrucción de las membranas y formar productos secundarios capaces de inactivar las enzimas o reaccionar con grupos específicos de proteínas o interactuar con el ADN celular.

Oxidación de las proteínas

Cadenas laterales de los aminoácidos que forman parte de las proteínas son sensibles a la acción de los oxidantes y radicales libres. Por ello, la exposición de proteínas a sistemas generadores de radicales libres conduce a modificaciones de la estructura terciaria, que puede acompañarse de pérdidas de su función biológica. Puesto que la estructura secundaria se establece mediante puentes de hidrógeno entre los enlaces peptídicos de la cadena, también en éstos se presentan alteraciones por la presencia de radicales libres y de oxidantes. Una consecuencia del daño en las
 proteínas por radicales libres puede ser la
 modificación del transporte de sustratos y
 nutrientes.





Oxidación de los carbohidratos


La oxidación de los carbohidratos puede dar lugar a la formación de moléculas capaces de reaccionar con los grupos carbonilo de las proteínas, hechos que acontece con los monosacáridos, como la glucosa, y que se han descrito en la diabetes mellitus.



domingo, 1 de abril de 2012

Oxidacion de alimentos y antioxidantes



 
La Oxidación se defina como la perdida de electrones y la reducción como la ganancia de ellos, esto se ilustra mediante la oxidación del ion férrico, la oxidación va siempre acompañada por la reducción de un aceptor de electrones, este principio de oxido-reducción se aplica igualmente a los sistemas bioquímicos y es un proceso importante en la comprensión de la oxidación biológica.

La oxidación en los alimentos, como por ejemplo las manzanas, se debe a que el oxigeno presente en el aire entra en contacto con ellos al oxidarse la manzana libera electrones y siempre produce simultáneamente otra que se reduce el cual capta los electrones liberados. Este concepto electrónico ha sugerido el desarrollo de métodos que estudian en forma cuantitativa los procesos de oxidación-reducción reversibles que son vitales para las células vivas. 
La medida del potencial de electrodo permite determinar el grado de reducción o de oxidación de una dada sustancia alimenticia. Esta medida sugiere la posibilidad de clasificar los sistemas oxidantes y reductores de los alimentos en base a su intensidad. Los alimentos llegarán a modificar sus propiedades de distinta manera debido a los intercambios de composición mediante la captación o liberación de radicales libres con el aire.


Antioxidantes
 
Los Antioxidantes son aquellas sustancias que están presentes en concentraciones muy pequeñas y disminuye o evita la oxidación de un sustrato oxidable al actuar como un agente reductor más potente. Puede considerarse como un donador de electrones capaz de evitar una reacción en cadena de oxido-reducción.

Los antioxidantes, según el mecanismo de acción, se clasifican en:
1.- Preventivos
2.- Secundarios

Antioxidantes Preventivos
Actúan al comienzo de una cadena de oxidación, tal como los reductores de peróxidos orgánicos e inorgánicos: enzimas, glutatión per oxidasa, catalasa y per oxidasa.

Antioxidantes Secundarios
Bloquean en alguna etapa la cadena de oxidación, una vez iniciada, al captar radicales libres: vitaminas E y C, enzima superóxido dismutasa.

Los antioxidantes según su estructura química y su función biológica se clasifican en.
a) Enzimas: glutatión peroxidasa, catalasa y superóxido dismutasa.
b) Compuestos no enzimáticos: vitaminas C y E, carotinoides, flavonoides, fenoles, poli fenoles, fitoestrógenos, selenio y manganeso ácido lipoico, CoQ10.


         Enfermedades y antioxidantes
 
Varias son las enfermedades que se cree estar relacionadas y poderse beneficiar por la acción de los antioxidantes, las enfermedades más estudiadas son:

a) Enfermedad cardiovascular:
Se cree que la enfermedad comienza con la oxidación de radicales libres en cLDL.
b) Cáncer:
Una alteración fundamental común a todos los cánceres es el daño de ADN, y los antioxidantes son parte de la protección que minimiza dicho daño.
c) Alteraciones de la visión:
Dos enfermedades oculares son en parte debidas a la acción de radicales libres, cuales son las cataratas y la degeneración macular. Gran número de estudios sugiere que una dieta rica en antioxidantes ayuda en la prevención de dichas enfermedades.
d) Envejecimiento:
Una de las teorías que se admiten como causa del envejecimiento es la acción de los radicales libres. Hasta ahora no se han observado hechos positivos con la utilización de antioxidantes en cuanto a la prevención del proceso involutivo del ser humano.