Реакции образования активных форм О2, значение в физиологии и патологии клетки, ферментативная и неферментативная антиоксидантная защиты, особенности детского возраста
Реакции образования активных форм кислорода: a. О2 + 1е- → О∙2 b. О∙2 +1е- → О2-2 он быстро протонируется с образованием перекиси водорода О2-2 + 2Н+ → Н2О2 c. Н2О2 + 1е- → НО∙ + ОН- ОН- протонируется с образованием воды ОН- + Н+ → Н2О d. ОН∙ + 1е- → Н2О 1) Ферментативные: Электроны, необходимые для образования АФК могут давать цепи переноса электронов. Утечка е- из ЦПЭ на кислород является основным путем образования АФК в большинстве клеток: a. В цепи окислительного фосфорилирования Q принимая 1 е- превращается в свободный радикал семихинон НQ∙, который может непосредственно взаимодействовать с кислородом, образуя супероксидный анион-радикал: HQ· + O2 → Q+ О∙2 + H+; b. В монооксигеназных реакциях е- с цитохрома Р450 переходит на кислород с образованием супероксидного анион-радикала, который иногда теряется с активного центра. c. Аэробные дегидрогеназы (ФАД-зависимые оксидазы) переносят е- и Н+ с субстрата на кислород с образованием перекиси водорода. Примеры таких оксидаз — оксидазы аминокислот, супероксид дисмутаза, оксидазы, локализованные в пероксисомах. 2) Неферментативные: Электроны, необходимые для образования АФК могут давать: a. Металлы переменной валентности. Наличие в клетках Fe2+ или ионов других переходных металлов катализирует образования АФК. Например, в эритроцитах окисление иона железа гемоглобина способствует образованию супероксидного анион-радикала. Hb(Fe2+) + O2 → MetHb(Fe3+) + О∙2 b. Радикалы. АФК, обмениваясь электроном, легко переходят друг в друга: О∙2 + Н2О2 → О2 + НО∙ + ОН- Так же при гомолитическом разрыве связей под действием ионизирующего излучения. Этот процесс обычно происходит на поверхности тела - в коже. Значение активных форм кислорода в физиологии клеток: 1) Иммунная система. АФК используются фагоцитарными клетками - тканевыми макрофагами, моноцитами и гранулоцитами крови для разрушения бактерий, вирусов и онкоклеток. 2) Поддержание гомеостаза. 3) Внутриклеточное пищеварение. Значение активных форм кислорода в патологии клеток: Вызывают повреждение белков, нуклеиновых кислот и липидов мембран клеток. Инактивируют многие ферменты. Могут повреждать ДНК. Нарушают физико-химические свойства мембран - проницаемость, рецепторная функция и работа мембранных белков. Повреждение барьера приводит к нарушению регуляции внутриклеточных процессов и тяжелым расстройствам клеточных функций. Часто вызывают гибель клеток, следовательно, ускоряют процесс старения организма. Антиоксидантная защита: Прооксидантыусиливают процессы свободно-радикального окисления. Это высокие концентрации кислорода, ферментные системы, ионы двухвалентного железа. Антиоксидантытормозят свободно-радикальное окисление. Они образуют ферментативную и неферментативную антиоксидантную систему. 1) Ферментативная антиоксидантная система Ферменты, защищающие клетки от действия активных форм кислорода: супероксиддисмутаза, каталаза и глутатионпероксидаза. Органы, где их активность наивысшая: печень, надпочечники и почки (там особенно велико содержание митохондрий, цитохрома Р450 и пероксисом). Супероксиддисмутаза: 2О∙2 + 2H+ → H2O2+ O2 Его (это же фермент. Он) изоферменты находятся и в цитозоле и в митохондриях и являются первой линией защиты. Синтез этого фермента увеличивается, если в клетках активируется свободно-радикальное окисление. Каталаза: 2Н2О2 → H2O+ O2 Находится в пероксисомах, в лейкоцитах и в эритроцитах. Глутатионпероксидаза: Н2О2 + 2 GSH → 2 Н2О + G-S-S-G. (участвует глутатион. Видимо GSH – глутатион, а G-S-S-G – окисленный глутатион) Кофермент: селен. Глутатионредуктаза: GS-SG + НАДФН2 → 2 GSH + НАДФ+. 2) Неферментативная антиоксидантная система "Липидные антиоксиданты" - производные фенола, способны инактивировать свободные радикалы в гидрофобном слое мембран и предотвращать развитие перекисного окисления липидов. К ним относится витамин Е, коэнзим Q, тироксин и синтетические соединения. Витамин Е самый распространённый, обеспечивает защиту мембран от свободно-радикального окисления. Отдаёт атом водорода радикалу липида ROO∙, восстанавливает его до гидропероксида (ROOH), а сам превращается в малоактивный свободный радикал, что прерывает перекисное окисление липидов: (витамин Е = токоферол) Регенерацию витамина Е осуществляет витамин С. Витамин С ингибирует свободно-радикальное окисление с помощью двух механизмов: a. Восстанавливает в мембранах витамин Е: b. Взаимодействует с активными формами кислорода — О∙2, Н2О2, НО∙ и инактивирует их. Соединения, связывающие железо. Большинство из них не просто связывают железо, но и не дают ему возможности приникнуть в липидную фазу мембран, поскольку образующиеся комплексы, в силу своей полярности, не проникают в гидрофобную зону.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1446)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |