1. ГЛАВНАЯ >
  2. ПРЕДМЕТЫ >
  3. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ >
  4. АКТИВНЫЕ ФОРМЫ КИСЛОРОДА. МЕХАНИЗМЫ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ. СИСТЕМЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ (ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ И НЕФЕРМЕНТАТИВНЫЕ)

Активные формы кислорода. Механизмы их образования. Системы антиоксидантной защиты (ферментативные и неферментативные)

НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ

Использование О2 в организме Активные формы кислорода (АФК) Источники в клетках Биологическая роль Антиоксидантная защита Ферментная защита Биофлавоноиды катехины
ПОЛНЫЙ ОТВЕТ
БЕЗ ВОДЫ
Без воды — краткий вариант ответа,
легко понять и запомнить

Использование О2 в организме:

  • 80% – оксидазный путь (цитохромоксидазы);

  • 20% – оксигеназный путь;

  • 1–10% – формирование свободных радикалов (АФК).

Активные формы кислорода (АФК) – это молекулярные частицы с неспаренным электронами на внешней орбитали. Они стремятся вернуть себе электрон, отнимая его у других молекул.

Свободные радикалы образуются как вне организма, так и внутри него.

Источники в клетках:

  • дыхательная цепь;

  • микросомное окисление (цитохромы Р450 и b5);

  • НАДФ⋅Н-оксидазы;

  • ОВР (ксантиноксидазы, оксидазы АМК, миелопероксидазы);

  • метаболизм эйкозаноидов (липоксигеназа);

  • перекисное окисление липидов (ПОВ);

  • гипоксия;

  • гипероксия;

  • ионизирующие излучения, УФ;

  • окисление Hb → MetHb.

Биологическая роль:

  • фагоцитоз;

  • синтез биогенных аминов и эйкозаноидов;

  • обезвреживание ксенобиотиков;

  • регуляция апоптоза;

  • регуляция физико-химических свойств мембран;

  • сигнальные молекулы (адгезия, рост и дифференцировка клеток).

Активные формы:

  • O2˙ – супероксидный радикал;

  • H2O2 – пероксид водорода;

  • HO˙ – гидроксидный радикал;

  • HO2˙ – гидроперекись;

  • ↑О2 – синглетный кислород (бoльшее количество энергии, чем в О2).

Синтез супероксидного радикала

Синтез супероксидного радикала

Антиоксидантная защита

Антиоксиданты (АО) – вещества, способные прерывать свободно-радикальные реакции.

Классификация по механизму действия:

  • доноры водорода (не протона, Н+) – витамины Е, С, глутатион, бирирубин, катехины;

  • полиненасыщенные ЖК (ПНЖК, много С=С) – каротины и витамин A;

  • ферменты – СОД, каталаза, глутатионпероксидаза, миелопероксидаза;

  • ловушки – нитроны (связываются с радикалами и образуют стабильные атомы).

Выраженное АО-действие витамины А, С, Е и каротины оказывают только при их совместном применении, по одиночке они могут быть прооксидантами.

Ферментная защита

  • Супероксиддисмутаза (СОД) – связывает радикалы в перекись водорода:

123

  • Каталаза – разлагает перекись водорода на воду и восстановленный кислород:

123

  • Глутатионпероксидаза (ГПО) – восстанавливает перекись водорода до воды:

123

  • Миелопероксидаза (МПО) – в присутствии перекиси водорода окисляет радикал хлора до гипохлорит-аниона:

123

Биофлавоноиды катехины – пищевые антиоксиданты:

  • связывают АФК и катионы металлов;

  • ↑ активность ферментов АО-защиты;

  • защита кожи от УФ;

  • антиканцерогены;

  • индукторы апоптоза.

Пищевые источники: белый, желтый и зеленый чай (танин); плоды и ягоды (яблоки, абрикосы, персики, земляника и многие другие); черный шоколад.