過酸化水素: 細胞膜を透過する活性酸素

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2018/04/30 更新


  1. 概要: 過酸化水素とは
  2. 代謝産物としての過酸化水素
  3. 試薬としての過酸化水素

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概要: 過酸化水素とは

過酸化水素 hydrogen peroxide は、好気呼吸によって生じる反応性の高い酸素 (活性酸素) の一種である。分子式は H2O2、電子配置は次のようになっている。


ペアになった電子が 4 対ある。鉄イオン (Fe2+) などの触媒作用でヒドロキシラジカルに変化する。


代謝産物としての過酸化水素

過酸化水素の発生

生体内での過酸化水素の発生源には、次のようなものがある。

白血球 (好中球)

NADH オキシダーゼまたは NADPH オキシダーゼを用いて、NADH または NADPH、H+ および酸素を反応させ、過酸化水素を作る。

体内に侵入した細菌を殺すためのメカニズムである。

ミトコンドリア

電子伝達系 で受け渡される電子は、最終的には酸素に渡されて水 H2O になる。しかし、一部はスーパーオキシド O2- などを生み出す。これは反応性の高い 活性酸素 で、一般に生体にとって有害である。

ミトコンドリアでは、酵素 スーパーオキシドジスムターゼ がスーパーオキシドを過酸化水素に変換する。過酸化水素は ラジカル反応 を引き起こさないため、スーパーオキシドよりも扱いやすい活性酸素である。

ペルオキシソーム

ペルオキシソームでの脂肪酸酸化 では、β 酸化の最初のステップで脂肪酸に二重結合を導入する際、FAD でなく酸素で水素を受け取り、過酸化水素が作られる。

この過酸化水素は、シグナル分子として働いているという説もある。


過酸化水素の除去


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試薬としての過酸化水素

過酸化水素は、殺菌剤として使われるオキシドールの主成分である。


以下の反応により、酸素 を放出する。

2H2O2 → 2H2O + O2

オキシドールを傷口につけたときに見られる泡は、この反応で生じた酸素である。


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References

  1. Amazon link: ハーパー生化学 30版.