Часть I. Общая нозология

1. В липидном бислое (вязкость которого внут­ ри близка вязкости растительного масла) появ­ ляется жирорастворимое вещество, способное связывать ионы. Механизм переноса ионов в этом случае напоминает перевоз пассажиров в лодке с одного берега на другой и называется «челноч­ ным», или переносом с помощью подвижного переносчика. Примером подвижного переносчи­ ка может служить ионофорный антибиотик ва- линомицин, который образует комплекс с иона­ ми калия, растворимый в липидной фазе мемб­ раны. К числу подвижных переносчиков, воз­ можно, относятся водорастворимые продукты перекисного окисления липидов, в присутствии которых, как оказалось, увеличивается прони­ цаемость мембраны для ионов водорода.

2. В липидном слое появляются вещества, молекулы которых, собираясь вместе, образуют канал через мембрану. Сквозь такой канал ионы могут проходить с одной стороны мембраны на другую. Каналы образуются молекулами неко­ торых антибиотиков, например грамицидина А и полимиксина. Продукты перекисного окисле­ ния липидов также могут образовывать каналы в липидном слое, если в растворе есть ионы каль­ ция. Продукты расщепления некоторых фосфо- липидов (в частности, кардиолипина) фосфоли- пазой А₂ образуют каналы для одновалентных катионов.

3. Снижается электрическая прочность липид- ного слоя мембраны и ее участок разрушается электрическим током, который возникает под влиянием разности потенциалов, существующей на мембране. Такое явление носит название элект­ рического пробоя.

Свободные радикалы и их роль в патологии

Fe¹*

НООН

Х орошо известно, что в органических моле­кулах (включая те, из которых состоит наш орга­низм) электроны на внешней электронной обо­лочке располагаются парами: одна пара на каж­дой орбитали. Свободные радикалы отличаются от обычных молекул тем, что у них на внешней электронной оболочке имеется неспаренный (оди­ночный) электрон. Это делает радикалы хими­чески активными, поскольку радикал стремит­ся вернуть себе недостающий электрон, отняв его от окружающих молекул и тем самым их повреждая.

Неспаренный электрон в радикалах принято

обозначать точкой. Например, радикал гидроксила обозначают как НО', радикал перекиси водо­рода как НОО', радикал супероксида как 00 или 0₂'. Ниже даны формулы трех радикалов этилового спирта:

сн.,сн.,о-

Ч с

СН..СН„0-; СН.СНОН;

Методы изучения свободных радикалов.

Радикалы обладают высокой реакционной спо­собностью и изучать их обычными химически­ми методами невозможно; стандартные проце­дуры вроде хроматографии или центрифугиро­вания совершенно бесполезны.

Биохимические анализы позволяют, правда, определять конечные продукты реакций, в ко­торых предполагается участие радикалов, но все­гда остаются вопросы: а действительно ли ради­калы участвовали в процессе и какие именно? Важную роль при решении таких вопросов иг­рает так называемый ингибиторный анализ. Классическим примером может служить приме­нение фермента супероксиддисмутазы (СОД). Этот фермент катализирует реакцию взаимодей­ствия (дисмутации) двух супероксидных ради­калов с образованием перекиси водорода и мо­лекулярного кислорода. Если добавление СОД тормозит изучаемый процесс, значит, для его протекания необходим супероксид-радикал и остается выяснить, в какой именно реакции этот радикал участвует (рис. 6).

Ингибиторный анализ используется и для изучения реакций с участием других радикалов. Так, для выяснения участия в каком-нибудь процессе реакций цепного окисления липидов (см. ниже) используют жирорастворимые «ло­вушки» липидных радикалов, которые «ведут» цепи окисления (рис. 7). К числу таких лову­шек относятся токоферол (витамин Е) и некото-

Karaлаза, пероксидазы

•о₂

Супероксид-

дисмутаза

►

"► Fe^s

-*-Fe^2>

ЛовушкиНО' >

О₂

_I

!

Церулоплазмин

Карнозин

Цепные реакции Рис. 6. Водорастворимые антиоксиданты