Метаболизм свободных радикалов (Владимиров ю.А., 1998)

Образование радикалов	Удаление радикалов
Первичные радикалы: О2. , NO., KoQ. .	Восстановители, СОД, гемоглобин, альбумин
Радикалообразующие молекулы: Н2О2, LOOH, HOCl, ионы Fe2+	Каталаза, пероксидаза, глутатионпероксидаза, церулоплазмин, ферритин, комплексоны
Вторичные радикалы: ОН., L., LO., LO2.	Ловушки радикалов
Третичные радикалы: радикалы антиоксидантов и др.	Антиоксиданты и ингибиторы свободнорадикальных процессов

АКМ могут вызывать разнообразные физиологические и патологические эффекты, проявляя ярко выраженный дуализм или двойственную роль в клетке.

Таблица 3

Биологические эффекты акм в живых системах

Физиологические эффекты	Патологические эффекты
-трансдукция сигналов в клетке	Окислительная модификация биомолекул: ДНК, белков, липидов
Регуляция тонуса сосудов	Мутагенез
Нейромедиация	Канцерогенез
Неспецифическая иммунная защита	Старение
Регуляция апоптоза	Окислительно-нитрозильный стресс
Регуляция экспрессии генов и клеточной пролиферации	Свободнорадикальные патологии
Мембраногенез
Биотрансформация ксенобиотиков

Таким образом, АКМ является неотъемлемым свойством живых систем, в особенности высших форм живых организмов. Полагают, что негэитропийное состояние живых организмов поддерживается посредством снижения электронной упорядоченности молеуклярного кислорода в результате его восстановления (Меньщикова Е.Б. и др., 2006). Однако многие стороны регуляторной функции АКМ, а также их участие в развитии патологических процессов еще не раскрыты.

Контрольные вопросы

1. Приведите классификацию свободных радикалов, образующихся в живых системах. Каковы главные пути их образования.

2. Что такое активированные кислородные метаболиты?

3. Что собой представляют природные и чужеродные радикалы?

4. Как происходит метаболизм свободных радикалов в организме?

5. Какова биологическая роль АКМ в организме?

Глава 2. Характеристика активных форм кислорода, их биологическая роль (физиологические и патологические эффекты)

1. 2.1. Синглетный кислород

Синглетный кислород (¹О₂) образуется в результате изменения спина одного из электронов, находящихся на π^*-орбиталях в молекуле кислорода. При этом образуется два возбужденных синглетных состояния ¹ g, энергия которого на 96,3 кДж/моль больше энергии основного триплетного состояния и ¹ g состоянии, энергия которого на 159,6 кДж/моль выше энергии ³ g состояния.

| |

2рπ^*   |   |  

³ g- | | ¹ g⁺

Триплетное состояние ³О₂ Синглетные состояния ¹О₂

Схема электронного строения 2р-подуровня молекулы кислорода и синглетного кислорода

В 1933 году Каутский открыл явление перехода молекулы кислорода в более активную форму при тушении им флуоресценции красителей. Он предположил, что О₂ воспринимая энергию красителя, переходит из своего основного триплетного состояния в синглетное ¹ g или ¹ g⁺, для чего необходима энергия. В состоянии ¹ g⁺ неспаренные электроны находятся на разных орбиталях и пространственно разделены, время жизни (t_ж) данного состояния составляет 10-¹⁰-10^-12с, а радиус диффузии близок к нулю. Поэтому для биоситем важен только ¹ g, время жизни которого – 10^-6с, а радиус диффузии 0,3 мкм.