29. Альтернативные пути биологического окисления, оксигеназный путь. Микросомальные монооксигеназы.

В организме возможен и оксигеназный путь биологического окисления. Он не относится к процессам, сопровождающимся выделением энергии, он не снабжает клетку энергией. Ферменты этого пути включают кислород и субстрат. Этот путь характерен для дегидратации различных метаболитов, чаще всего чужеродных.

Стадии оскигеназного пути:

1.Связывание кислорода с активным центром фермента.

2.Восстановление кислорода и перенос его на субстрат.

Выделяют 2 типа оксигеназ:

1.Диоксигеназы - ферменты, включающие в субстрат молекулу кислорода.

А + О2 = АО2 В живых тканях этот процесс практически не встречается.

2.Монооксигеназы - они катализируют включение в субстрат 1 атома кислорода, др. атом кислорода восстанавливается до воды. Для реакций катализируемых монооксигеназами необходим Косубстрат - донор водородов.

А-Н + О2 + ZH2  А-ОН + Z + Н2О

Где А-Н - субстрат

ZH2 - КОСУБСТРАТ

А-ОН - окисленный субстрат.

В организме есть несколько видов монооксигеназ и прежде всего микросомальные монооксигеназы, содержащие Цитохром Р-450.Т.к. образуется -ОН группа, то реакции называются ещё реакциями гидроксилирования. Микросомальная система участвует в деградации многих умеренно токсических соединений, лекарственных веществ. Восстановленным косубстратом в этих реакциях является НАДФ*Н2. Этот путь окисления иногда называют гидроксилазным циклом.

30. Свободнорадикальное окисления. Токсичность кислорода. Активный формы кислорода. Антиокислительная защита. Роль сро в патологии.

Свободные радикалы - это молекулярные частицы, у которых на внешней оболочке имеется не спаренный электрон. Они могут образовываться:

при окислении (отрывании атома водорода)

при восстановлении

О2 + е  О2-

Атомарный кислород имеет на внешнем электронном уровне 2 неспареных электрона. Он

не слишком активный, но может образовывать высоко активные формы.

О2+4е + 4Н  2Н2О

Этот процесс, в тканях, идёт постепенно, с переносом 1е на каждом этапе.

О2 + е = 02- - СУПЕРОКСИДНЫЙ АНИОН

2-02 + 2е = 022- - ПЕРОКСИДНЫЙ АНИОН

НО, - ГИДРОКСИЛ РАДИКАЛ

Н2О2, О2-, О22-, ОН, - активные формы кислорода (АФК)

Они образуются в организме при различных физиологических и патологических процессах. Все свободные радикалы в организме классифицируют:

1. Первичные радикалы (О2, N,O). Они образуются в результате ферментативных реакций. Они являются физиологическими. Способствуют образованию РАДИКАЛОБРАЗНЫХ молекул, к которым относятся НООН, они вызывают образование вторичных радикалов.

2. Вторичные радикалы (ОН, ЛИПИДНЫЕ радикалы – L,, LO,, LOO,) Их образование происходит с участием железа (11). Это патологические продукты.

3. Третичные радикалы (АНТИОКСИДАНТЫ) - образуются под влиянием вторичных радикалов.

СУПЕРОКСИДНЫЙ АНИОН легко присоединяет Н+, е. Он хорошо растворяется в жирах, следовательно, легко взаимодействует с липидами мембран, и особенно хорошо взаимодействует с полиненасыщенными жирными кислотами, отнимая у них водород.

Этот процесс называется ПЕРЕКИСНЫМ ОКИСЛЕНИЕМ ЛИПИДОВ (ПОЛ). Это патологическое явление, приводящее к нарушению целостности мембран клеток. Процессы свободного радикального окисления идут в норме, но на низком уровне. Поэтому в организме есть система, которая предотвращает ПОЛ - АНТИОКИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (АОС), препятствующая образованию свободных радикалов.

Она включает:

1 .Фермент - СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА (СОД).

ГЛУТАТИОНПЕРОКСИДАЗА (восстановление Н2О2 за счет окисления ГЛУТАТИОНА).

2.Альфа- ТОКОФЕРРОЛ (вит. Е) - основной не ферментный АНТИОКСИДАНТ.

3.УБИХИНОН.

4.МОЧЕВАЯ К-ТА.

5.БИЛИРУБИН.

6.ГЛУТАТИОН.

7.КОМПЛЕКСОНЫ ЖЕЛЕЗА (связывают железо, потенцирующего образование свободных радикалов).

СЕНЕРГИСТЫ АНТИОКСИДАНТОВ соединения, которые восстанавливают АНТИОКСИДАНТЫ, способствуя возвращению их в активную форму. В организме основным источником свободных радикалов являются фагоциты. При встрече фагоцита с чужеродным субстратом, он прикрепляется к нему и начинает выделять АФК. Они активируют свободно-радикальный процесс ПОЛ, поражают мембрану чужеродного агента, вызывая его гибель. К активации свободных радикалов в организме приводят:

1. НЕДОСТАТОК БИООКСИДАНТОВ.

2. ВНЕШНИЕ ФАКТОРЫ.

3. ХРОНИЧЕСКИЙ СТРЕСС.

4. ГИПОДИНАМИЯ.

5. ИЗБЫТОК ЖИРНОЙ ПИЩИ.

6. МНОГИЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ.