28. Свободнорадикальное окисление. Понятие о перекисном окислении липидов.
Свободнорадикальное окисление – важный и многогранный биохимический процесс превращений кислорода, липидов, нуклеиновых кислот, белков и других соединений под действием свободных радикалов, а перекисное окисление липидов (ПОЛ) – одно из его последствий. Свободные радикалами (СР) представляют собой соединения, имеющие неспаренный электрон на наружной орбите и обладающие высокой реакционной способностью. К числу первичных СР относятся супероксидный анион-радикал, окись азота, а вторичными СР являются гидроксильный радикал, синклетный кислород, перекись водорода, пероксинитрит. Образование СР тесно связано, с одной стороны, с появлением свободных электронов при нарушениях процессов окисления в дыхательной цепи, превращении ксантина, синтезе лейкотриенов и простогландинов. Эти реакции зависят от активности ксантиноксидазы, дегидроротатдегидрогеназы, льдегидоксидазы, холестериноксидазы, ферментов цитохрома Р-450.
Перекиси - вещества нестойкие и быстро разрушаются. В липиде появляются "ОН"-группы или кетогруппы. В тканях человека и животных имеются два фермента перекисного окисления: ЦИКЛООКСИГЕНАЗА и ЛИПООКСИГЕНАЗА. При окислении с участием циклооксигеназы одновременно с окислением происходит циклизация, при действии липооксигеназы окисление идет без циклизации.
29. Антиоксидантная система организма. Неферментативные антиоксиданты. Антиоксидантные ферменты.
Антиоксидантная система (АОС) - система защиты биополимеров от деструкции.
Различают:
ферментативное звено АОС,
неферментативное звено АОС.
Ферменты АО:
супероксиддисмутаза,
каталаза,
пероксидаза,
глутатионпероксидаза,
глутатионредуктаза,
церулоплазмин.
Супероксиддисмутаза СОД
О2 + О2 + 2Н+ (СОД)→ Н2О2 + О2
Ионы меди и цинка – кофакторы СОД,
СОД осуществляет удаление образовавшегося в клетке супероксидрадикала,
применяется для лечения пневмонии, инфаркта миокарда, ожогов глаз.
Супероксиддисмутаза человека: Cu, Zn – содержащие СОД
Cu – в активном центре, Zn – как кофактор, стабилизирующий конформацию.
СОД1 (цитозольная)
СОД2 (митохондриальная) – относится к Mn-содержащей
СОД3 (внеклеточная)_
СОД (в активном цетре)
Каталаза
2Н2О2 → 2Н2О + О2
Пероксидаза
Н2О2 + АН2 (пероксидаза)→ 2Н2О + А
АН2 - донор протонов (аскорбиновая кислота, фенолы).
Глутатионпероксидаза ГПО:
селеносодержащий фермент,
состоит из четырёх субъединиц, в активном центре каждой содержится селен,
катализирует восстановление гидропероксида или перекиси водорода с помощью глутатиона.
ROOH +2GSH → ROH + Н2О+ GSSG
Н2О2 +2GSH → 2Н2О+ GSSG
В отличие от каталазы более активна при малых концентрациях перекиси водорода
Церулоплазмин
основной антиоксидант плазмы крови,
«перехватчик» супероксидрадикалов,
обладает ферментативными свойствами,
осуществляет окисление Fe2+ в Fe3+.
Неферментативные антиоксиданты:
Антирадикальные ингибиторы отдают подвижный водород свободному радикалу.
InH +ROO· → In + ROOH
витамины: С, α-токоферол, β-каротин, К, Р,
белки: церулоплазмин, лактоферрин, трансферин, альбумин,
минеральные вещества: Se, Zn, Co, Fe, Cu,
гормоны: эстрогены, тироксин,
биогенные амины: серотонин, гистамин,
аминокислоты: фен, тир, три, мет, цис,
пигмент меланин,
мочевая кислота,
карнозин, ансерин,
глутатион,
таурин.
Белковые АО плазмы крови:
церулоплазмин,
Бито (α +β – глобулины плазмы крови) -неспецифические адаптогены,
Это имеет прямое отношение к их терапевтическому действию.
Применяются при ожогах и радиационных поражениях.
Слабыми антиоксидантными свойствами обладают:
альбумины,
трансферин,
лактоферрин.
Они связывают ионы железа или меди и тем самым предотвращают образование свободных радикалов из перекиси водорода.
Антиоксиданты по локализации делятся на:
внутриклеточные: ГПО, СОД, каталаза, не расходуются в процессе разрушения свободных радикалов,
встроены в мембраны: α-токоферол, β-каротин, убихинон, расходуются в процессе разрушения свободных радикалов,
во внеклеточных жидкостях: флавоноиды, полифенолы.
Идентифицируют 3 класса АО:
Первичные АО: ГПО, СОД, церулоплазмин, ферритин, трансферин,
предупреждают образование новых свободных радикалов.
Вторичные АО: витамин Е, С, β-каротин, МК, билирубин, альбумин,
удаляют образованные радикалы.
Третичные АО: ДНК-репарирующие ферменты, метионинсульфоксидредуктаза,
восстанавливают клеточные структуры, повреждённые свободными радикалами.
АО могут действовать как прооксиданты:
Это зависит от их редокс-потенциала и дозы потребления.
Приём β-каротина в дозе 20 мг в день повышает частоту возникновения рака лёгкого у курильщиков.
Синтетические АО:
Синтетические аналоги витаминов: водорастворимое производное витамина Е – динатриевая соль токоферолфосфата.
Ароматические фенолы и полифенолы: дибунол, порбукол.
Гетероароматические фенолы.
Азотистые гетероциклы.
Органическиие кислоты и их производные: мочевая кислота,
цистеин, глутатион, фитиновая кислота
способны угнетать формирование гидроксилрадикалов.
Фитиновая кислота способна угнетать формирование гидроксилрадикалов:
в сое, в рисе, в просе
