Образование АФК

Рентген

УФИ

Температура

Гомолитический разрыв связей под действием высокой энергии (УФ-излучения, рентген и др.). Пример, радиолиз воды с образованием Н2; Н2О2 и свободных радикалов: Н·, НО∙, О·. На солнце фотостарение кожи.

Основная часть АФК образуются в

неферментативных и ферментативных

реакциях в результате последовательного присоединения е- к кислороду

1.О2 + 1е- → О∙2 супероксидный анион-радикал (˙О::О:).

2.О∙2 +1е- → О2-2 пероксидный анион (:О::О:), он быстро протонируется О2-2 + 2Н+ → Н2О2 (Н:О::О:Н)

3.Н2О2 + 1е- → НО∙ + ОН- гидроксильный радикал, ОН- протонируется с образованием воды ОН- + Н+ → Н2О

4.ОН∙ + 1е- → Н2О (Н:О:Н)

Неферментативные реакции образования АФК

•Электроны, необходимые для образования АФК могут давать:

•1). Металлы переменной валентности.

•Hb(Fe2+) + O2 → MetHb(Fe3+) + О∙2

•H2O2 + Fe2+ → Fe3+ + HO- + HO· (реакция Фентона)

•HOCl + Fe2+ → Fe3+ + Cl- + HO· (реакция Осипова)

•2). Радикалы. АФК, обмениваясь е-, легко переходят друг в друга: О∙2 + Н2О2 → О2 + НО∙ + ОН-

Ферментативные реакции образования АФК

1.В ЦОФ: Q + 1е- → НQ∙ (семихинон), при реоксигенации ишемических тканей он может

взаимодействовать с О2, образуя супероксидный анион-радикал: HQ· + O2 → Q + О∙2 + H+;

2.в реакциях МСО е- с Р450 переходит на О2 с образованием супероксидного анион-радикала, который иногда теряется с активного центра.

3.Аэробные дегидрогеназы (ФАД-зависимые оксидазы)

переносят е- и Н+ с субстрата на О2 → Н2О2. Примеры: оксидазы аминокислот, супероксиддисмутаза, оксидазы пероксисом.

Первичные радикалы

Вторичные радикалы

Использование АФК в организме

1.Иммунная система. АФК используются фагоцитами - тканевыми макрофагами, моноцитами и гранулоцитами крови для разрушения бактерий, вирусов и онкоклеток.

Фагоциты с участием НАДФН2-оксидазы выделяют супероксидный анион-радикал: НАДФН2 + 2O2 → НАДФ+ + 2О∙2 + 2Н+

Супероксиддисмутаза (СОД) превращает супероксидный радикал в перекись водорода: 2О∙2 + 2H+ → H2O2+ O2

Под действием миелопероксидазы H2O2, превращается в гипохлорит – соединение, разрушающее стенки бактериальных клеток: H2O2 + Cl- → H2O + ClO-.

2.Поддержание гомеостаза. Эйказаноиды – медиаторы воспаления

3.Внутриклеточное пищеварение. В пероксисомах образуются АФК. Когда пероксисомы сливаются с фагосомами, АФК обеспечивают внутриклеточное пищеварение.

Повреждающее действие АФК в организме

Радикалы гидроксила химически исключительно активны

и вызывают повреждение

1.белков,

2.нуклеиновых кислот

3.и липидов биологических мембран.

Субстраты ПОЛ – полиненасыщенные ЖК

•Линоленовая кислота — CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH.

•Арахидоновая кислота, витамин F, CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH

идр.