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什么是氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)有哪些

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  物質(zhì)與氧緩慢反應(yīng)緩緩發(fā)熱而不發(fā)光的氧化叫緩慢氧化,那么你對(duì)氧化反應(yīng)了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是氧化反應(yīng)的內(nèi)容,希望大家喜歡!

  氧化反應(yīng)的概念

  物質(zhì)失電子的作用叫氧化反應(yīng);相反的,得電子的作用叫還原。狹義的氧化反應(yīng)指物質(zhì)與氧化合;還原反應(yīng)指物質(zhì)失去氧的作用。氧化時(shí)氧化值升高;還原時(shí)氧化值降低。氧化、還原都指反應(yīng)物(分子、離子或原子)。氧化也稱(chēng)氧化反應(yīng)。有機(jī)物反應(yīng)時(shí)把有機(jī)物引入氧或脫去氫的作用叫氧化;引入氫或失去氧的作用叫還原。物質(zhì)與氧緩慢反應(yīng)緩緩發(fā)熱而不發(fā)光的氧化叫緩慢氧化,如金屬銹蝕、生物呼吸等。劇烈的發(fā)光發(fā)熱的氧化叫燃燒。

  1、物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化反應(yīng)的一種;氧氣可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。得電子的作用叫還原。狹義的氧化指物質(zhì)與氧化合;還原指物質(zhì)失去氧的作用。氧化時(shí)氧化值升高;還原時(shí)氧化值降低。氧化、還原都指反應(yīng)物(分子、離子或原子)。氧化也稱(chēng)氧化作用或氧化反應(yīng)。有機(jī)物反應(yīng)時(shí)把有機(jī)物引入氧或脫去氫的作用叫氧化;引入氫或失去氧的作用叫還原。物質(zhì)與氧緩慢反應(yīng)緩緩發(fā)熱而不發(fā)光的氧化叫緩慢氧化,如金屬銹蝕、生物呼吸等。

  2、一般物質(zhì)與氧氣發(fā)生氧化時(shí)放熱,個(gè)別可能吸熱如氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng)。電化學(xué)中陽(yáng)極發(fā)生氧化,陰極發(fā)生還原。

  3、根據(jù)氧化劑和氧化工藝的不同,氧化反應(yīng)主要分為空氣(氧氣)氧化和化學(xué)試劑氧化?;瘜W(xué)試劑氧化具有選擇性好、過(guò)程簡(jiǎn)單、方便靈活等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)藥化工領(lǐng)域,由于產(chǎn)品噸位小,因此多用化學(xué)試劑氧化法。

  4、化學(xué)試劑氧化所用的氧化劑有無(wú)機(jī)氧化劑和有機(jī)氧化劑,無(wú)機(jī)氧化劑包括:高價(jià)金屬氧化物、高價(jià)金屬鹽、硝酸、硫酸、氯酸鈉、臭氧、過(guò)氧化氫等;有機(jī)氧化劑一般是緩和的氧化劑,包括硝基物、亞硝基物、過(guò)氧酸以及與無(wú)機(jī)氧化物形成的復(fù)合氧化劑。

  5、物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng),如氫氣中的氫元素,化合價(jià)為0,發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)變成+1價(jià)的氫離子。

  6、失去電子(化合價(jià)升高)的反應(yīng)。

  常見(jiàn)的氧化劑

  1、高錳酸鉀(KMnO4)

  高錳酸鉀氧化性強(qiáng),可以將伯醇、醛、芳環(huán)側(cè)鏈的烷醇、醛、芳基氧化成酸,由于在酸性條件下氧化選擇性差,多在中性或堿性中使用。

  2、二氧化錳(MnO2)

  二氧化錳是較溫和的氧化劑,可將芳環(huán)側(cè)鏈的甲基氧化為醛。

  3、三氧化鉻(CrO3)

  三氧化鉻的吡啶絡(luò)合物是比較緩和的氧化劑,可將伯醇氧化為醛,而不破壞碳碳雙鍵和其它基團(tuán)。

  氧化反應(yīng)的分類(lèi)

  肝細(xì)胞微粒體、線粒體和胞液中含有參與生物轉(zhuǎn)化作用的不同氧化酶系,如加單氧酶系、胺氧化酶系和脫氫酶系。注意:微粒體并不是活細(xì)胞中的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)(細(xì)胞器),而是組織細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室破碎分離得到的一種囊狀膜結(jié)構(gòu),它是由細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的碎片形成的,因此,微粒體相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)部分。

  1、加單氧酶系: 此酶系存在于微粒體中,能催化烷烴、烯烴、芳烴和類(lèi)固醇等多種物質(zhì)進(jìn)行氧化。該酶系催化反應(yīng)的一個(gè)特點(diǎn)是能直接激活氧分子,使其中的一個(gè)氧原子加到作用物上,而另一個(gè)氧原子被NADPH還原成水分子。由于一個(gè)氧分子發(fā)揮了兩種功能,故將加單氧酶系又叫做混合功能氧化酶。又因底物的氧化產(chǎn)物是羥化物,所以該酶又稱(chēng)為羥化酶。

  加單氧酶系的羥化作用非常廣泛,例如維生素D3在肝臟和腎臟經(jīng)2次羥化后形成活性的1,25-(OH)2-D3,類(lèi)固醇激素(腎上腺皮質(zhì)激素、性激素)和膽汁酸的合成都需要羥化過(guò)程。應(yīng)該指出的是,有些致癌活性物質(zhì)經(jīng)羥化后失活,但另一些無(wú)致癌活性的物質(zhì)經(jīng)羥化后會(huì)生成有致癌活性的物質(zhì),如多環(huán)芳烴經(jīng)羥化后就具有了致癌活性,還需通過(guò)其他生物轉(zhuǎn)化形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化滅活。因此,生物轉(zhuǎn)化是轉(zhuǎn)化而不是解毒!

  2、胺氧化酶系: 此酶系存在于肝細(xì)胞線粒體中,可催化活性物質(zhì)胺類(lèi)的氧化脫氫,生成相應(yīng)醛類(lèi)。胺類(lèi)物質(zhì)是由氨基酸脫羧基作用產(chǎn)生的,胺類(lèi)物質(zhì)具有生物活性。例如由谷氨酸脫羧產(chǎn)生的γ-氨基丁酸(GABA)是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),在臨床上可用于減輕早孕反應(yīng);組氨酸脫羧產(chǎn)生的組胺是一種強(qiáng)烈的血管舒張劑,并能增加毛細(xì)血管的通透性,創(chuàng)傷性休克和炎癥時(shí)會(huì)引起組胺的釋放;色氨酸脫羧后產(chǎn)生的5-羥色胺是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),并對(duì)外周血管有刺激收縮的作用;鳥(niǎo)氨酸等脫羧作用后產(chǎn)生的多胺(精脒、精胺)是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)物質(zhì),在旺盛分裂的癌細(xì)胞中多胺含量較高。胺類(lèi)物質(zhì)的另一個(gè)來(lái)源是腸道中的氨基酸經(jīng)細(xì)菌的脫羧基作用產(chǎn)生并被吸收入血,如尸胺、腐胺,這些是有活性的毒性物質(zhì)。

  3、醇脫氫酶系和醛脫氫酶系:分布于肝細(xì)胞微粒體和胞液中的醇脫氫酶(ADH)和醛脫氫酶(ALDH),均以NAD+為輔酶,可催化醇類(lèi)氧化成醛,醛類(lèi)氧化成酸。

  乙醇作為飲料和調(diào)味劑廣為利用。人類(lèi)攝入的乙醇可被胃(吸收30%)和小腸上段(吸收70%)迅速吸收。吸收后的乙醇90%~98%在肝臟代謝,其余在腎臟進(jìn)行代謝。人類(lèi)血中乙醇的清除速率為100~200mg/h·kg體重。酒精有輕度的麻醉(喝酒解乏)、能增強(qiáng)自信心(酒壯英雄膽)、心率加快、皮膚充血(面紅耳赤)導(dǎo)致皮溫升高(喝酒御寒、惡心嘔吐等生理效應(yīng),飲酒過(guò)量會(huì)導(dǎo)致這些效應(yīng)放大而使人在意識(shí)和行動(dòng)上失去自我控制。這些作用效果其實(shí)并不完全是由乙醇直接導(dǎo)致的,很多是由乙醇脫氫氧化產(chǎn)物乙醛刺激機(jī)體產(chǎn)生腎上腺素、去甲腎上腺素等產(chǎn)生的生理反應(yīng)。

  醇脫氫酶(ADH)和醛脫氫酶(ALDH)在人類(lèi)中存在多態(tài)性(同工酶)。ADH為二聚體,有3種亞基αβγ,成人主要是β二聚體,多數(shù)白種人是活性較低的β1β1,90%的黃種人是活性較高的β2β2,加之白種人ALDH活性較高,而黃種人約50%的ALDH活性較低,因此黃種人飲酒后能快速生成乙醛,約一半的黃種人乙醛氧化速度較慢,導(dǎo)致黃種人飲酒后乙醛濃度升高。顯然,黃種人與白種人在同等條件下更容易導(dǎo)致酒精中毒。長(zhǎng)期過(guò)量飲酒由于加重肝臟生物轉(zhuǎn)化的負(fù)擔(dān)而影響肝臟功能。


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