Mi az a xenobiotikus anyagcsere?

A xenobiotikus metabolizmus a különféle kémiai reakciókra utal, amelyeket metabolikus utaknak hívnak, amelyeket az élő szervezet olyan vegyi anyagok megváltoztatására használ, amelyeket általában nem találnak meg a szervezetben természetes biokémia részeként.Ezek a Xenobiotikumoknak nevezett vegyi anyagok olyan dolgokat is tartalmazhatnak, mint a méregek, a gyógyszerek és a környezeti szennyező anyagok.A xenobiotikus metabolizmus az élet szempontjából fontos, mivel lehetővé teszi a szervezet számára, hogy semlegesítse és kiküszöbölje az idegen méreganyagokat, amelyek egyébként befolyásolnák a kémiai folyamatokat, amelyek életben tartják.Az emberek xenobiotikus anyagcseréje és az élet sok más formája fontos az olyan területeken, mint az orvostudomány, a mezőgazdaság és a környezettudomány.Egy sejt és fizikailag blokkol sok xenobiotikumot.A poláris molekulák, amelyek elektromos dipólokkal rendelkeznek, mivel elektronjaikat nem osztják meg egyenletesen a molekula atomjai között, általában nem képesek átjutni a sejt membránján.A nem poláros molekulák azonban átjuthatnak az áteresztő membránon és a sejtbe.A xenobiotikus metabolizmus megvédi a testet ezekből az anyagoktól enzimekkel, amelyek reagálnak a legtöbb nem poláros vegyületkel.Ez a specializáció megakadályozza őket abban, hogy a szervezet normál biokémiájának részét képező hasznos anyagok támadjanak, amelyek olyan poláris vegyületek, amelyek képesek diffundálni a sejtmembránokon keresztül a transzportfehérjék segítségével.Kémiai reakciók, amelyek poláris vagy reaktív csoportokat adnak a molekulákhoz.Ezt leggyakrabban olyan enzimekkel végzik, amelyek katalizálják a monooxigenáz reakciókat oxigénmolekulákkal vagy O2 -vel és hidrogénnel, és egy oxigén atomot adnak az O2 -től a xenobiotikus molekulához, és vízmolekulát termelnek mellékterületként.Az ebben a szakaszban részt vevő fehérjék legszembetűnőbb csoportja a citokróm P450 család, amely több mint 11 500 különféle fehérjét foglal magában, és a Föld életének minden formájában jelen van.hogy xenobiotikus konjugátumoknak nevezett molekulákat képezzenek.Az ebben a fázisban általánosan alkalmazott vegyi anyagok közé tartozik a glutation (C10H17N3O6S) és a glükuronsav (C6H10O7).Ezek a molekulák anionosok, ami azt jelenti, hogy több elektronot tartalmaznak, mint a protonokat, és így negatív elektromos töltéssel rendelkeznek.Az érintett anyagtól függően a kapott konjugátumok további kémiai reakciókon mennek keresztül a méregtelenítés során.

Végül a konjugátum kiválasztódik a sejtből.Negatív töltésű anionos csoportjai lehetővé teszik, hogy kötődjön a protein transzporter molekulákhoz, amelyek a konjugátumot a sejtmembránon és a sejtből hordozzák.Innentől kezdve a xenobiotikumot tovább lehet metabolizálni extracelluláris biokémiai anyagokkal, vagy a testből kiüríthetők teljes egészében verejtékben, vizeletben vagy székletben.találkoznak a környezetükben, mivel a faj tagjai képesek legyenek kezelni őket, és túlélik a társaikat.Ez lehetővé teszi az élet sok formájának környezetben való élését vagy biztonságosan fogyasztását más fajok számára halálos lenne.Ez viszont ösztönözheti a toxinok vadászatra vagy védekező célokra termelő fajok evolúcióját, és szelektív nyomást gyakorolhat, amely az organizmusokat részesíti előnyben a ragadozóik vagy a zsákmányok metabolizmusának leküzdésében.

A xenobiotikus anyagcsere fontos tényező a mezőgazdaságban.A különböző organizmusok xenobiotikumokra adott reakciója befolyásolja, hogy miként befolyásolják azokat a mezőgazdasági vegyi anyagok, például a peszticidek.Ez komoly aggodalomra ad okot a xenobiotikumokhoz való evolúciós adaptációhoz, mivel a kártevők, például a növények étkezési rovarai nagyobb ellenállhatnakA peszticidek számára, mivel a faj kevésbé rezisztens tagjait kiszorítják a génkészletből.Egyes gyógyszereknek nincs orvosi hatása olyan formában, amelyet ténylegesen beadnak a betegnek, és aktívvá válnak, amikor a beteg anyagcseréje kémiailag megváltoztatja őket, a bioaktivációnak nevezett eljárás.Ezt leggyakrabban a gyógyszer molekuláinak oxidálásával hajtják végre, és általában a citokróm P450 családot foglalják magukban.Ugyanakkor más fehérjéket is magában foglalhat, például epoxid-hidrolázt, metil-transzferázt és N-acetil-transzferázt, amelyek kémiai változásokat okoznak, például hidrolízist, metilezést és acetilezést.A veszélyes gyógyszerkölcsönhatások egyik általános oka az, amikor az egyik gyógyszer hatással van a beteg anyagcseréjére, amely zavarja a test képességét egy másik gyógyszer metabolizálására, lehetővé téve az utóbbiak felhalmozódását, amíg a veszélyes szintek elérik és megmérgezik a beteget.