40. Свободное окисление. Ферменты, катализирующие реакции включения кислорода в молекулу субстрата. Монооксигеназная система цитохрома р450 и ее роль в детоксикации ксенобиотиков.

Свободное окисление – окислительные реакции, энергия которых не трансформируется в АТФ. Высвобождающаяся энергия переходит в тепловую/рассеивается. Реакции свободного окисления катализируют окислительно-восстановительные ферменты: Оксигеназы – ферменты, катализирующие включение кислорода в молекулу субстрата(S). а)Диоксигеназы(истинные) S+O2=SO2.

б)Монооксигеназы (гидроксилазы, система цитохрома P450) SH+O2+НАДФН+Н+=S-OH+h2o+НАДФ+ (связ. с детоксикацией ксенобиотиков).

Оксидазы-катализируют перенос [O] электронов непосредственно на кислород SHOH+1/2O2→ S=O+h2o

Пероксидазы-катализируют окисление субстратов за счёт пероксидов RH2+H2O2= R’+2H2O

Ключевая роль в свободном окислении принадлежит монооксидазной системе цитохрома P450. Цитохром P4502C19 (существует ~250 изоформ , у человека 50).

Компоненты системы: НАДФН, флавопротеины, цитохромы (Р450, в5). Находится в кл печени- гепатоцитах. Компоненты системы организованы в электрон-транспортной цепи (цепь переноса электронов). Локализована в мембране ЭПР( эндоплазматич. ретикулум.) Функции микросомального окисления: 1)детоксикация ксенобиотиков, в результате окисления у субстрата появляется ОН-гр, т.е. увеличивается полярность. 2)биосинтез холестерола, стероидных гормонов, циклических аминокислот.

40. Активные формы кислорода. Пути их образования. Перекисное окисление липидов (пол). Антиоксиданты. Антиоксидантная система организма.

В результате свободного окисления и утечки е- с промежуточных переносчиков дыхательной цепи могут образовываться активные формы кислорода (АФК):

*O2•¯ - супероксиданион радикал,

*H2O2 - пероксид водорода,

*OH• - гидроксильный радикал.

Пути их образования : 1)КoQ + e- → семихинон. 2)O2 + e- → O2•¯. 3)O2•¯ + e- + 2H+ → H2O2. 4)H2O2 + e- + H+ → H2 O + OH•.

Активные формы кислорода высоко реакционноспособны и токсичны. Образование высокореакционного ОН• :

1)O2•¯ + O2•¯ + 2H+ → H2O2 + O2.

2)H2O2 + O2 + Fe2+ → OH• + OH¯ + Fe3+.

3) H2O2 + O2•¯ → OH• + OH¯ + O2.

OH• вызывает разрыв нитей ДНК, проявляя мутагенное, канцерогенное или цитостатическое действие. OH• взаимодействует с ненасыщенными жирными кислотами, входящими в состав липидов мембран, инициируя перекисное окисление липидов (ПОЛ): 1) OH• + LH → H2O + L•.

2)L•+ O2•¯ → LO2 • .

3)LO2 •+ LH → LOOH + L•.

Антиоксиданты- вещества, которые ингибируют окисление

Окисляет Fe2+ до Fe3+ (церулоплазмин (в плазме крови) и ферритин (в цитоплазме) )

Связывают Fe2+ (апо-белок трансферрина (в плазме крови) )

Дезактивируют АФК (ферменты-антиоксиданты, фенольные антиоксиданты, аскорбиновая кислота, β-каротин, мочевая кислота, глутатион, таурин)

Перехватывают радикалы липидов (обрывают цепь ПОЛ) токоферол (вит Е), тироксин, стероиды

Антиоксидантная система противостоит повреждающему эффекту свободных радикалов, непрерывно образующихся в организме человека.