БЕЗКОШТОВНІ РАДИКАЛЬНІ ДЖЕРЕЛА (RL) - Doctor Info Ro
Дихання - це складний процес, за допомогою якого O2 у вдихуваному повітрі надходить у кров до тканин і, нарешті, до клітинних мітохондрій. В аеробних клітинах еукаріотів кінцевим актом дихання є зменшення O2 на 4 електрони внаслідок метаболічних реакцій і транспортування через дихальний ланцюг.
4Цитохром e2 + + Цитохром оксидаза (окс) ----> 4Цитохром e3 + + Цитохром оксидаза (червоний)
O2 + цитохром-оксидаза (червоний) + 4H + ----> цитохром-оксидаза (ox) + 2H2O
Мітохондріальний дихальний ланцюг складається з різнорідного набору окислювально-відновних каталізаторів (нуклеотиди, такі як NADH, флавопротеїни, такі як NADH-дегідрогеназа, назальні білки, що містять Fe і S, убихінони та цитохроми), розташовані у внутрішніх мембранах мітохондрій. Призначення цього дихального ланцюга - поєднати його з біосинтезом АТФ у трьох центрах переносу електронів. Коли швидкість фосфорилювання обмежує, речовина, яка роз'єднує фосфорилювання (біосинтез АТФ), значно збільшить споживання.
Показано, що утворення H2O2 зумовлене активністю супероксиддисмутази (СОД). SOD в матриксі мітохондрій викликає метаболічну дисмутацію O2:
Продукція О2 під час дихання мітохондрій, здається, є механізмом саморегуляції. Частина О2 є результатом самоокислення НАДН-дегідрогенази, тому супероксид викликає інактивацію ферменту, завдяки чому присутність СОД у матриксі внутрішніх мембран забезпечує необхідний захист.
H2O2, отриманий в результаті вищезазначеної реакції, нейтралізується не каталазною активністю, як очікувалося, а пероксидазою GSH, реакцією:
У порівнянні з каталазою, пероксидаза GSH має перевагу в тому, що діє ефективно при дуже низьких концентраціях H2O2, а також нейтралізує перекиси ліпідів.
Вони є клітинними органами травлення, наділеними спеціалізованим ферментативним обладнанням, яке надає їм особливої ролі в обмінних процесах в організмі. Таким чином, утворення H2O2 відбувається головним чином від активності деяких оксидаз, які діють на амінокислоти та -гідроксикислоти.
D (L) амінокислоти ----> кетокислоти + H2O2
L - гідроксикислоти ----> кетокислоти + H2O2
Для нейтралізації H2O2 у пероксисомах існує значна кількість каталази, яка може діяти як каталаза, так і пероксидаза, використовуючи різні субстрати:
2H2O2 + Феноли (етанол) ----> 2H2O + Хінон (ацетальдегід)
Друге джерело утворення H2O2 зумовлене окисленням жирних кислот - процесом, який також відбувається в мітохондріях. На кожен залишок 2C у молекулі жирної кислоти утворюється один моль H2O2. У випадку дієти, багатої на ліпіди, вироблення H2O2 може перевищувати захисну здатність каталази, створюючи умови для перекисного окислення ліпідів та небезпечних наслідків.
Найважливішим процесом обміну речовин, який забезпечує вільні радикали в організмі, є фагоцитоз, який відбувається в лейкоцитах ПМН та макрофагах. Роль RL (особливо кисню) є суттєвою у фагоцитозі і полягає у знищенні або структурній лабілізації збудника (найбільш вивченою була бактерицидна роль супероксиду). Найбільша участь RLO відбувається в стадії, в якій активація НАДФН-оксидази відбувається шляхом фосфорилювання.
Простагландини та лейкотрієни
Простагландини (PG) і лейкотрієни (LT) - це метаболіти арахідонової кислоти, біосинтез яких відбувається у фагоцитарних лейкоцитах і меншою мірою в ендотеліальних клітинах, насінних бульбашках тощо.
Наслідки RL проявляються на стадії лабілізації структури арахідонової кислоти. Цей процес може каталізуватися циклооксигеназою з утворенням простагландинів, простациклінів та тромбоксанів або ліпоксигеназою з утворенням лейкотрієнів та ліпоксинів. У випадку обох ферментативних шляхів першими продуктами є пероксиди або ендопероксиди, причому щеплені групи пероксильних ОН прилягають до подвійного зв’язку. Основним ендопероксидом, який виникає при біосинтезі простагландинів, є PGE2, високо біологічно активний, в 10 разів потужніший, що викликає агрегацію, порівняно з ADP.
Перекисне окислення ненасичених ліпідів
Поліненасичені жирні кислоти (AGPN) є основним субстратом RL. Взаємодією з O2Ãƒï¿½Ã¯ï¿ в ... "пероксиди ліпідів утворюються проміжні, і, нарешті, продукти розпаду карбонілу (альдегіди) або нижчі вуглеводні (етан, пропан).
Самоокислення деяких сполук
Іншим джерелом O2- в клітинах є автоокиснення деяких сполук, таких як аскорбінова кислота (вітамін С), тіоли (глутатіон, цистеїн) та флавінові коферменти. Ці реакції самоокислення можуть бути посилені залученням іонів перехідних металів.
N.B. Виробництво RL може бути посилено чужорідними токсичними сполуками. Класичний приклад - це CCl4, яка була першою сполукою, яка була створена для прояву токсичності через механізм RL, метаболізуючись до CCL3 під дією Cit. Р450 у печінці.
Цей товар переглядали 10281 раз.