23. Радиационно-химические превращения жирных кислот и фосфолипидов. Образование липидных перекисей.

Фосфолипиды формируют клеточные мембраны. Они могут служить мишенью, так как повреждение их даже в небольших количествах может изменить проницаемость мембран и нарушить обменные процессы в клетке. В состав фосфолипидов входят две жирные кислоты, одна из которых, как правило, насыщенная, а другая – ненасыщенная. Они составляют гидрофобный «хвост» фосфолипида. В состав гидрофильной головки входят фосфат-ион и положительно заряженная группа. Радиационно-химические превращения фосфолипидов начинаются с разрушения двойной связи в ненасыщенной жирной кислоте. В присутствии кислорода за этим следует образование гидроперекиси и распад последней с образованием различных карбонильных соединений и гидроперекисей. Еще одним превращением фосфолипидов является отщепление неорганического фосфата.

Радиолиз липидов сопровождается накоплением продуктов радиационно-химического превращения ненасыщенных жирных кислот, которые входят в состав липидов. Среди этих продуктов имеются перекиси и гидроперекиси — липидные перекиси. Выходы липидных перекисей могут составлять несколько сотен молекул на 100 эВ поглощенной энергии. Возникающие при этом нестабильные радикалы претерпевают ряд превращений, взаимодействуя с неповрежденными молекулами, друг с другом и c кислородом. В последней реакции образуется активный перекисный радикал, который, реагируя с исходной карбоновой кислотой, приводит к образованию гидроперекиси и нового перекисного радикала. Этой реакцией начинается цепной процесс окисления липидов. Конечными продуктами радиолиза жирных кислот являются карбонильные соединения, альдегиды, кетоны, спирты, углекислый газ.

24. Радиационное поражение нуклеиновых кислот в живой клетке. Изменение физико- химических свойств днк и ее функций. Радиочувствительность надмолекулярных структур днк.

Разрыв связей в сахарофосфатном скелете нарушает непрерывность нити ДНК. Одиночные разрывы вызваны разрывами фосфодиэфирных связей. Число этих разрывов пропорционально дозе облучения в диапазоне от 0,5 до 1 Гр. При дозе в 1 рад в ядре клетки возникает около 10 одиночных разрывов. Эти разрывы легко восстанавливаются. Выявлено, что на 1 разрыв расходуется 85-95 эВ поглощённой энергии. Двойные разрывы чаще возникают как результат накопления одиночных разрывов. Двойные разрывы бывают прямыми и косыми. Косые разрывы появляются, если одиночные разрывы смещены относительно друг друга не более чем на 3-5 пар нукл. Появление двойного разрыва обусловлено тем, что энергия связи незначительна и молекула воды, проникшая в результате одиночного разрыва, легко разрывает водородные связи. При облуч. ДНК происходит образование межмолекулярных сшивок (ДНК-ДНК, ДНК-белок, ДНК-др.молек). Так же образуются внутримолекулярные сшивки, за счет ковалентной связи между радикалами оснований (чаще между пиримидинами-тиминовые димеры). При облучении хромосомной ДНК клеток наблюдаются следующие первичные реакции: окисление пиримидиновых оснований и распад пуриновых оснований, обратимые и необратимые разрывы водородных связей, конфигурационные изменения надмолекулярных структур ДНК.

Под действием радиации образуются зоны денатурации, за счет чего уменьшается гиперхромизм и темпер.плавления ДНК. Зоны плавления ДНК сгруппированы вокруг одиночных разрывов и включ.около 10 пар нукл. Радиационная деспирализация идет на участках ДНК обогащёнными аденин-тиминовыми парами, структура молекулы становится кольцевой. Нарушение третичн.структуры ДНК: лабилизация связи ДНК-белок, что влечет за собой наруш. конфигурации ДНК и проявляется релаксацией сверхскрученных петель. Двунитевые разрывы вызывают переход кольцевой структуры в линейную. При облучении клетки повышается активация ферментов ДНК–аз, которые вызывают деполимеризацию ДНК. Разрушение ядерных и цитоплазматических мембран при облучении создает условия для ферментативного повреждения молекулы ДНК.