- •Биологическое окисление план лекции:
- •Биологическое окисление протекает:
- •Современные представления о биологическом окислении
- •Биологическое окисление
- •Ферменты и коферменты окислительно-восстановительных реакций
- •Хемиосмотическая теория окислительного фосфорилирования
- •Основные положения теории:
- •Мембрана митохондрий в норме не проницаема для протонов.
- •В процессе транспорта электронов
- •Обратный транспорт протонов в матрикс митохондрий сопряжен с синтезом атф.
- •Целостность мембраны - непроницаемость её для протонов.
- •Наличие специальных каналов.
- •Движение протонов в матрикс сопровождается выделением энергии, используемой для синтеза атф.
- •Оксидазный
- •Оксигеназный путь
- •Связывание кислорода с активным центром фермента.
- •Восстановление кислорода и перенос его на субстрат.
- •Свободнорадикальное окисление
- •Ферментативная
- •Неферментативная
Оксигеназный путь
монооксигеназный диоксигеназный
НАДФН |
|
|
S-Н +O2+Н |
S-OH + H2O |
S-Н +O2S-OOH |
Стадии:
Связывание кислорода с активным центром фермента.
Восстановление кислорода и перенос его на субстрат.
-
ОН
+ О2
гидроксилаза
+ НАДФ+
+ НАДФН2
(цит. Р 450)
+ H2O
бензол
фенол
Свободнорадикальное окисление
Свободный радикал –
молекула или её часть, имеющая неспаренный электрон на внешней электронной орбитали
(возбужденное состояние частицы), что делает её
высоко реактогенной
О2• - супероксидный радикал
•ОН• - гидроксильный радикал
•НOO• - перекисный радикал
+ радикалобразующие молекулы:
H2O2, O3, HOCl,
Активные формы кислорода
Источники свободных радикалов
микросомальное окисление,
окисление аминокислот, нуклеотидов оксидазами,
неполное восстановление кислорода в дыхательной цепи,
воздействие ионизирующего излучения,
канцерогенов (табачные смолы),
самопроизвольное окисление ряда веществ
(гемоглобин),
ионы металлов (железа и меди) способны участвовать в образовании самых активных гидроксильных радикалов.
Свойства
свободных радикалов
Являются нестабильными, короткоживущими молекулами
Обладают очень высокой реакционной способностью
Взаимодействуют с большинством органических молекул (липиды, ДНК, белки), повреждая их структуру
Виды природных радикалов
|
Семихиноны |
|
Первичные |
Супероксид |
Полезные |
|
Нитроксид |
|
|
|
|
|
|
|
Вторичные |
Гидроксил |
Вредные |
|
Радикалы липидов |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Третичные Радикалы антиоксидантов
зависимости от условий
Значение процессов свободно-радикального окисления
НОРМЕ
изменение свойств мембран;
защитные функции;
окисление
чужеродных
соединений
ПРИ ПАТОЛОГИИ
разрушение
цитоплазматических мембран;
повреждение белков, нуклеиновых кислот,
липидов.
Перекисное окисление липидов
Свободные радикалы
сложный многостадийный цепной процесс окисления кислородом липидных субстратов,
главным образом полиненасыщенных жирных кислот, включающий стадии взаимодействия
липидов со свободно-радикальными соединениями и образования свободных радикалов липидной природы.
Основные стадии перекисного окисления липидов (ПОЛ)
инициирование цепной реакции;
развитие и разветвление цепи;
разрушение структуры липидов;
обрыв цепей.
Инициирование цепной реакции
OH*
LH
L*
HOH
Развитие цепи
Цепное развитие ПОЛ
(разветвление)
R1 Rn
L R1 Rn L R1 Rn
L |
R |
L |
Rn |
L |
RnR1L |
Rn |
|
R1 |
n |
|
Разрушение структуры липидов
Малоновый диальдегид
Окислительная модификация белков
Обрыв цепей ПОЛ
LOO*
+ Fe2+
+ H+
LOOH
LOO*
+ InH
In*
+ LOOH
LOO*
+
LOO*
Молекулярные продукты
Механизмы защиты от свободных
радикалов
Предусматривают наличие в клетках антиоксидантной системы – системы, предназначенной для обезвреживания свободных радикалов и продуктов их
метаболизма Антиоксидантная система:
