Вопрос 14

Механизмы образования активных форм кислорода, их биологическая роль.

Кислород сам по себе является парамагнитным элементом (это было установлено методом молекулярных орбиталей) т. к. имеет на внешнем слое 2 неспаренных электрона.

O2 + e ---> O₂, т. е. в реакциях перекисного окисления происходит одноэлектронное восстановление кислорода. O₂ - супероксидный ион-радикал, более активная форма кислорода. Возможна еще одна активная форма кислорода: O_{2 -} синглетный кислород . O₂ и O_{2 -} инициируют образование большого количества радикалов, по цепному механизму:

O₂ + H+ ---> HO_{2 -} гидропероксидный радикал

HO₂ + H+ + O_{2 ---->} H₂O₂ + O_{2 .}

H2O2 + Fe2+ ----> Fe3+ + OH- + OH (пероксидный радикал).

O₂ + Fe3+ ---> O₂ + Fe2+

В процессе взаимодействия этих радикалов с веществом поражаются наиболее уязвимые места клеток: ненасыщенные ЖК фосфолипидов мембран, они «выжигаются» в результате чего мембрана делается более ригидной и следовательно изменяется ответная реакция клетки.

Перекисное окисление в норме и при патологии

Перекисное окисление - это третий путь утилизации вдыхаемого кислорода (от 2 до 5%).

В нормальных условиях перекисное окисление регулирует агрегатное состояние мембран, лежит в основе тканевой адаптации. (Это играет роль в стрессовых ситуациях, когда клетка т. о. защищается от избытка гормонов).

При всех видах патологии активность перекисных процессов возрастает, и является инструментом повреждения мембраны. В ней образуются мощные ионные каналы, через которые входят ионы Na+, K+ и др. и содержимое клетки как бы вываливается и она гибнет.

OH. - радикал взаимодействует с ДНК и РНК, вызывая возникновение генных мутаций и провоцируя канцерогенез.

Перекисные процессы инициируются в структуре нуклеиновых кислот

Вопрос 15

АОЗ. Клетки имеют мощную антиоксидантную защиту, состоящую из двух уровней:

1) ферментативная (происходит восстановление продуктов перекисного окисления и их ликвидация с помощью ферментов):

а) супероксиддисмутаза – сложный фермент, встречаются Mg, Zn, Fe, Cu – содержащие формы в разных тканях. Его активность повышается при любых формах активации перекисных процессов. Этот фермент выделяется в чистом виде и эффективно используется в лучевой терапии О₂* + О₂* + 2Н ---сод-- Н₂О₂ + О₂

б) каталаза особенно активна в эритроцитах, которые специализируются на переносе кислорода: 2Н₂О₂=2Н₂О + О₂ в) пероксидаза – наиболее активна глутатион – пероксидаза

г) глутатион – редуктаза – является непосредственным защитником эритроцитов, в частности предохраняют от образования МеHb, который не способен к транспорту кислорода, что ведёт к гипоксии.

2) неферментативная: сюда относится ряд легко окисляющихся веществ, обладающих меньшей активностью, чем естественные метаболиты:

• хинон

• убихинон (Ко – Q)

• витамины Е и А (являются компонентами мембран и блокируют перекисные процессы)

• витамин С

Также к антиоксидантам относятся Vit F, кортикостероиды, гистидин, аргинин, билирубин и растительные пигменты. Когда прооксидантов явно недостаёт, происходит затухание интенсивности редокс-реакций.

Но количество сбрасываемых токсинов не уменьшается – уменьшается лишь объём их сброса через выводящие системы. Одновременно организм недополучает «стройматериалы» для поддержания нормальной жизнедеятельности. Как следствие – снижается иммунитет, падает энергетика.