АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

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

Прочитайте:
  1. Кислород.

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 2О2 → О2+НО-+НО;

Fe3+2 → Fe2++1О2;

Cu2+2 → Cu++1О2

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

Fe2+2О2 → 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.

Макромолекулы-мишени Физиологическая роль Патофизиологическая роль
Гиалуроновая кислота. Под влиянием АФК происходит образование эндоперикисей кислоты и разрыв ее цепей на мелкие фрагменты Обеспечивает миграцию макрофагов из сосудов к очагу воспаления или инфекции. Вызывает деградацию суставных хрящей, развитие артритов и артрозов
Нуклеиновые кислоты. АФК вызывают модификацию остатков азотистых оснований: · тимин → тимин-гликоль · метилурацил → 5-гидрокси-метилурацил · гуанин → 8-гидроксигуанин Такая модификация приводит либо к аномальным разрывам ДНК, либо к неправильному спариванию оснований.   Активация онкогенов, канцерогенный эффект.
Белки. Происходит модификация остатков аминокислот: · метионин → метионин-сульфоксид; · пролин → дециклизация с разрывом пептида и образованием глутаминовой кислоты · Инактивация экзотоксинов бактерий; · Нарушение метаболизма у бактерий. Окисление долгоживущих белков хрусталика (кристаллина, вителлина и др.) с развитием катаракты.
Липиды. Окисление ненасыщенных связей с образованием эндоперикисей, которые в последующем распадаются на алифатический углеводород, малоновый диальдегид и короткоцепочечную жирную кислоту. · Синтез эйкозаноидов: простагландинов, лейкотриенов. · Инактивация бактериального липополисахарида (эндотоксина). · Окисление ЛПОНП и ЛПНП с повышением их атерогенности. · Окисление липидов мембран в очаге ишемии после восстановления кровотока и рост зоны инфаркта («реперфузионное повреждение»).

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+ → О22О2.

[ 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: 604 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.004 сек.)