Активные формы кислорода

Свободнорадикальные процессы и реакции СПОЛ — необходимое звено таких жизненно важных процессов, как транспорт электронов в цепи дыхательных ферментов, синтез Пг и лейкотриенов, пролиферация и дифференцировка клеток, фагоцитоз, метаболизм катехоламинов и др. В реакции СПОЛ могут вовлекаться белки, нуклеиновые кислоты, липиды, в особенности фосфолипиды. СПОЛ важна для регуляции липидного состава биомембран и активности ферментов. Последнее является результатом как прямого действия продуктов липопероксидных реакций на ферменты, так и опосредованного — через изменение состояния мембран, с которыми ассоциированы молекулы многих ферментов.

Интенсивность СПОЛ регулируется соотношением факторов, активирующих (прооксидантов) и подавляющих (антиоксидантов) этот процесс (рис. 4–6). К числу наиболее активных прооксидантов относятся легко окисляющиеся соединения, индуцирующие появление свободных радикалов, в частности нафтохиноны, витамины A и D, восстановители — НАДФН₂, НАДН₂, липоевая кислота, продукты метаболизма Пг и катехоламинов.

Ы ВЁРСТКА вставить файл «ПФ Рис 04 06 Компоненты системы перекисного окисления липидов»

Рис. 4–6. Компоненты системы перекисного окисления липидов.

Этапы. Процесс СПОЛ можно условно разделить на три этапа (см. рис. 4–7 и рис. 4–8):

1) кислородная инициация (кислородный этап);

2) образование свободных радикалов органических и неорганических веществ (свободнорадикальный этап);

3) продукция перекисей липидов (перекисный этап).

Начальным звеном СПОЛ при повреждении клетки является, как правило, образование так называемых активных форм кислорода:

• синглетного (¹O₂);

• супероксидного радикала (O₂^–);

• перекиси водорода (Н₂О₂);

• гидроксильного радикала (OH^–).

Супероксидный радикал O₂^– генерируют лейкоциты (особенно интенсивно при фагоцитозе), митохондрии в процессе окислительных реакций, разные ткани при метаболической трансформации катехоламинов, синтезе Пг и других соединений.

Пероксид водорода H₂О₂ образуется при взаимодействии (дисмутации) радикалов O₂^– в цитозоле клеток и матриксе митохондрий. Этот процесс катализирует супероксид дисмутаза (СОД):

O₂^– + O₂^– + 2H⁺  H₂O₂ + O₂

O₂^– и H₂O₂ оказывают повреждающее действие и сами по себе, но под влиянием ионов железа, присутствующих как в цитоплазме, так и в биологических жидкостях, O₂^– и H₂O₂ могут трансформироваться под влиянием каталазы в весьма агрессивный и обладающий высоким патогенным эффектом гидроксильный радикал OH^–:

H₂O₂ + Fe^{2 +}  Fe^{3 +} + OH + OH^–;

O₂^– + H₂O₂  O₂ + OH + OH^–

Гидроксильные радикалы OH^– активно вступают в реакции с органическими соединениями, главным образом липидами, а также нуклеиновыми кислотами и белками. В результате образуются другие активные радикалы и перекиси. При этом реакция может приобрести цепной лавинообразный характер (рис. 4–7). Однако, это происходит не всегда. Чрезмерной активации свободнорадикальных и перекисных реакций препятствуют факторы антиоксидантной защиты клеток.

Ы ВЁРСТКА Рисунок «ПФ Рис 04 07 Этапы свободнорадикального перекисного окисления липидов» непропорционально на странице велик, уменьшить и расположить с обтеканием текстом

Ы ВЁРСТКА вставить файл «ПФ Рис 04 07 Этапы свободнорадикального перекисного окисления липидов»

Рис. 4–7. Этапы свободнорадикального перекисного окисления липидов.

Дата добавления: 2015-06-04