Источниками активных форм кислорода могут быть также монооксигеназы (например цитохром Р450), включающие один атом кислорода в продукт реакции, и диоксигеназы, включающие оба атома кислорода в окисляемую молекулу.
В присутствии Fe2+ или ионов других переходных металлов пероксид водорода способствует образованию наиболее токсичной формы кислорода − гидроксильного радикала (ОН•) (схема 3):
Fe2+ + H2O2 → Н2О + ОН• (3).
В лейкоцитах в процессе фагоцитоза усиливается образование активных форм кислорода, катализируемое NADPH-оксидазой. Этот фермент локализован преимущественно на наружней стороне плазматической мембраны, инициируя так называемый «респираторный взрыв» с образованием активных форм кислорода.
6.1.2.3. Перекисное окисление липидов (ПОЛ). Действию активных форм кислорода особенно подвержены ненасыщенные жирные кислоты, содержащие двойные связи, расположенные через метиленовую (-СН2-) группу. Отнимая электрон от метиленовой группы, радикальные формы кислорода (чаще всего гидроксильный радикал), являющиеся инициаторами окисления липидов, превращают липид, содержащий эту кислоту, в липидный радикал. ПОЛ представляет собой цепные реакции, обеспечивающие воспроизводство частиц, содержащих неспаренный электрон, и инициирующие дальнейшее распространение перекисного окисления.
1) Инициация ПОЛ: образование свободного липидного радикала (L•) (3):
-СН2- → -СН•- (3),
L → L•
2) Развитие цепи (4−5):
L• + О2 → LOO• (4),
LOO• + LH → LOOH + L• (5),
.
Развитие цепи путем присоединения молекулы кислорода приводит к образованию пероксирадикала LOO• или пероксида липида LOOH. Таким образом, каждый образовавшийся радикал инициирует образование несколько других.
3) Обрыв цепи путем взаимодействия радикалов между собой (6−9):
LOO• + L• → LOOH + LH(6);
(7);
L• + витамин Е → LH + витамин Е• (8);
витамин Е• + L• → LH + витамин Еокисл. (9).
Развитие цепи обрывается в результате взаимодействия свободных радикалов между собой или взаимодействия с антиоксидантами, например с витамином Е, который превращается в стабильную окисленную форму при отдаче электронов.
Конечными продуктами ПОЛ являются малоновый диальдегид и гидропероксид полиеновой кислоты.
6.1.2.4. Нарушения в клетке, вызываемые ПОЛ. Из-за образования гидропероксидов полиеновых кислот в составе липидов в гидрофобных клеточных мембранах появляются гидрофильные зоны, через которые в клетку проникает вода, катионы металлов, что приводит к разбуханию клетки и ее разрушению. ПОЛ наблюдается при многих заболеваниях: при дистрофии мышц, болезни Паркинсона, атеросклерозе, развитии опухолей.
ПОЛ имеет место также при спазме коронарных артерий (ишемии) и последующем их расширении при реоксигенации. На коже изменение структуры тканей в результате ПОЛ наблюдается в виде увеличивающегося с возрастом количества пигментных пятен. Прогоркание жиров при хранении, появление неприятного запаха у молочных продуктов также являются результатом ПОЛ.
6.1.2.5. Системы защиты клетки от активных форм кислорода. Для защиты от активных форм кислорода в организме существуют эффективные системы ингибирования их действия. К этим системам относятся как ферменты антиоксидантного действия (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза), так и витамины-антиоксиданты (витамин Е, витамин А и каротиноиды, аскорбиновая кислота, биофлавоноиды). В органах, где много митохондрий, цитохрома Р450 и пероксисом (а это − печень, надпочечники и почки), ферменты антиоксидантного действия наиболее активны.
Супероксиддисмутаза
Супероксиддисмутаза (К.Ф. 1.15.1.1) катализирует превращение супероксидного радикала, который образуется первым из активных форм кислорода при утечке электронов из дыхательной цепи, в пероксид водорода (схема 10):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.