АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Кислород. В нормальных условиях 98-99% молекулярного кислорода подвергается тетравалентному восстановлению, в результате переноса электронов и протонов по системе

В нормальных условиях 98-99% молекулярного кислорода подвергается тетравалентному восстановлению, в результате переноса электронов и протонов по системе цитохромов дыхательных цепей митохондрий, путем следующей реакции:

.

Однако, 1-2% от общего количества кислорода подвергается одновалентному восстановлению, при этом образуются активные формы кислорода (АФК) – молекулы, которые имеют неспареный электрон: супероксидный анион (О₂ ^•), перекись водорода (Н₂О₂), гидроксильный радикал (^•ОН), синглетный кислород (¹О₂).

Генерация кислородных радикалов протекает в 2 этапа:

1. Ферментативное образование супероксидного радикала:

[ В нейтрофилах, моноцитах и макрофагах есть фермент НАДФ-оксидаза, который за счет элеткронов НАДФ восстанавливает кислород (т.н. «кислородный взрыв» макрофагов).

[ В кишечнике, печени, почках есть фермент ксантин-дегидрогеназа, который обеспечивает окисление гипоксантина (продукт обмена пуринов) в мочевую кислоту. В условиях гипоксии этот фермент окисляется и превращается в ксантин-оксидазу, которая выполняет окисление гипоксантина с одновременной генерацией супероксидного радикала.

[ Аутоокисление гемоглобина до метгемоглобина, также сопровождается генерацией супероксидного радикала.

[ Синтез катехоламинов Р₄₅₀-гидроксилазными системами, также связан с генерацией супероксидного радикала.

2. Неферментативная генерация активных форм кислорода. Осуществляетс при помощи 2 реакций:

[ Реакция Haber-Weiss – реакция образования активных форм кислорода из суперокисдного радикала в пристуствии перекиси водорода или металлов с переменной валентностью (Fe³⁺, Cu²⁺):

О₂ ^• +Н₂О₂ → О₂+НО^-+НО^•;

Fe³⁺+О₂ ^• → Fe²⁺+¹О₂;

Cu²⁺+О₂ ^• → Cu⁺+¹О₂

[ Реакция Fenton – реакция образования активных форм кислорода из перекиси при участии Fe²⁺:

Fe²⁺+Н₂О₂ → Fe³⁺+НО^-+НО^•.

Образовавшиеся активные формы кислорода – высокореакционные молекулы, которые имеют весьма короткий период существования, но способны вызвать окисление ряда макромолекул организма. Процесс окисления макромолекул – важный физиологический процесс, но если он выходит из-под контроля, то может нанести весьма существенный вред (таблица 6).

Таблица 6. Мишени воздействия активных форм кислорода и их значение.

Система, при помощи которой клетки сдерживают процесс перекисного окисления в допустимых физиологических границах называется системой антиоксидантов. Различают 2 группы антиоксидантов:

1. Антиоксиданты, которые непосредственно нейтрализуют АФК:

[ Супероксиддисмутаза, простагландины Е₂ и D₂ – нейтрализуют супероксидный радикал в реакции: О₂ ^• + 2Н⁺ → О₂+Н₂О₂.

[ Каталаза, глутатион-пероксидаза (при участии восстановленной формы глутатиона) – нейтрализуют перекиси в реакциях:

2SH-Glu+Н₂О₂ → 2Н₂О+Glu-S-S-Glu;

2H₂O₂ → O₂+2H₂O.

[ Мочевина – нейтрализует гидроксильные радикалы.

2. Антиоксиданты, которые реактивируют окисленные макромолекулы:

[ Витамин Е, a-липоевая кислота, НАД, коэнзим Q₁₀ – восстанавливают эндоперекиси липидов.

[ Витамин С – восстанавливает мукополисахариды и белки.

[ Тиоредоксин, Глутаредоксин – ферменты, которые восстанавливают белки в реакциях:

;

.

[ Поли-АДФ-рибозил синтаза – фермент, который восстанавливает модифицированные азотистые основания в молекулах нуклеиновых кислот.

Дата добавления: 2015-01-12 | Просмотры: 562 | Нарушение авторских прав