81545

Токсичность кислорода: образование активных форм кислорода (супероксид анион, перекись водорода, гидроксильный радикал)

Доклад

Биология и генетика

К активным формам кислорода относят: ОН гидроксильный радикал; супероксидный анион; Н2О2 пероксид водорода. Активные формы кислорода образуются во многих клетках в результате последовательного одноэлектронного присоединения 4 электронов к 1 молекуле кислорода. Конечный продукт этих реакций вода но по ходу реакций образуются химически активные формы кислорода.

Русский

2015-02-20

132.6 KB

5 чел.

Токсичность кислорода: образование активных форм кислорода (супероксид анион, перекись водорода, гидроксильный радикал).

Кислород, необходимый организму для функционирования ЦПЭ и многих других реакций, является одновременно и токсическим веществом, если из него образуются так называемые активные формы.

К активным формам кислорода относят:

  1.  ОН• - гидроксильный радикал;
  2.   - супероксидный анион;
  3.  Н2О2 - пероксид водорода.

Активные формы кислорода образуются во многих клетках в результате последовательного одноэлектронного присоединения 4 электронов к 1 молекуле кислорода. Конечный продукт этих реакций - вода, но по ходу реакций образуются химически активные формы кислорода. Наиболее активен гидроксильный радикал, взаимодействующий с большинством органических молекул. Он отнимает от них электрон и инициирует таким образом цепные реакции окисления. Эти свободнорадикальные реакции окисления могут выполнять полезные функции, например, когда клетки белой крови с участием активных форм кислорода разрушают фагоцитированные клетки бактерий. Но в остальных клетках свободнорадикальное окисление приводит к разрушению органических молекул, в первую очередь липидов, и, соответственно, мембранных структур клеток, что часто заканчивается их гибелью. Поэтому в организме функционирует эффективная система ингибирования перекисного окисления липидов.

ЦПЭ как источник активных форм кислорода

Утечка электронов из ЦПЭ и непосредственное их взаимодействие с кислородом - основной путь образования активных форм кислорода в большинстве клеток.

Кофермент Q в ЦПЭ принимает от доноров последовательно по одному электрону, превращаясь в форму семихинона - KoQH• Этот радикал может непосредственно взаимодействовать с кислородом, образуя супероксидный анион , который, в свою очередь, может превращаться в другие активные формы кислорода:

Многие оксидазы - ферменты, непосредственно восстанавливающие кислород, образуют пероксид водорода - Н2О2. Оксидазы образуют пероксид водорода по схеме:

О2 + SH2 → S + Н2О2,

где SH2 - окисляемый субстрат.

Примеры таких оксидаз - оксидазы аминокислот, супероксид дисмугаза, оксидазы, локализованные в пероксисомах. Оксидазы пероксидом окисляют, в частности, жирные кислоты с очень длинной углеродной цепью (более 20 углеродных атомов) до более коротких, которые далее подвергаются β-окислению в митохондриях.

Монооксигеназы, например цитохром Р450, включающий один атом кислорода в окисляемую молекулу, и диоксигеназы, включающие оба атома кислорода, также служат источниками активных форм кислорода.

Пероксид водорода химически не очень активен, но способствует образованию наиболее токсичной формы кислорода - гидроксильного радикала (ОН•) по следующей реакции:

Fe2+ + Н2О2 → Fe3+ + ОН- + ОН•.

Наличие в клетках Fe2+ или ионов других переходных металлов увеличивает скорость образования гидроксильных радикалов и других активных форм кислорода. Например, в эритроцитах окисление иона железа гемоглобина способствует образованию супероксидного аниона.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83458. Міжнародна правосуб’єктність міжнародних організацій 37.25 KB
  Міжнародна міжурядова організація може бути визначена як формальна структура створена в рамках міжнародного договору укладеного між державамичленами організації яка має конкретну ціль що проявляється у спільному інтересі державчленів. В деяких випадках членами міжнародних організацій крім держав можуть бути також інші міжнародні організації та певні автономні утворення. На відміну від міжнародних організацій членами яких виключно або головним чином є держави і які зазвичай іменуються міжнародними міжурядовими організаціями...
83459. Міжнародна правосуб’єкгність Міжнародного Комітету Червоного Хреста та Червоного Півмісяця 32.68 KB
  Наприклад Міжнародний Рух Червоного Хреста та Червоного Півмісяця є організацією яку важко однозначно віднести як до одної так і до іншої групи. Складається вона з трьох складових: Міжнародного Комітету Червоного Хреста членами якого є фізичні особи громадяни Швейцарії; Ліги Товариств Червоного Хреста та Червоного Півмісяця членами яких є національні товариства Червоного Хреста та Червоного Півмісяця; Національні товариства в кількості понад 120ти. Незважаючи на це держави співпрацюють з Міжнародним Рухом Червоного Хреста та...
83460. Міжнародна правосубєктність Євросоюзу 38.14 KB
  До підписання Лісабонських договорів про Євросоюз і функціонування Євросоюзу питання міжнародної правосубєктності ЄС не були врегульовані. Міжнародну правосубєктність мали тільки європейські співтовариства. Відповідні повноваження Європейського співтовариства були визначені в установчих документах та розвинуті практикою Суду
83461. Міжнародна правосубєктність державоподібних утворень 37.76 KB
  Ватикан це містодержава яка є резиденцією центра католицької церкви Святого Престолу. Святий Престол слід розуміти як сукупність центральних органів з Папою Римським на чолі в свою чергу містодержава Ватикан є геополітичним формуванням створеним на підставі договору між Святим Престолом та Італією від 11 лютого 1929 р. Згідно з цим договором Ватиканська держава є власністю Святого Престолу який здійснює над нею виключну та необмеженою владу та суверенну юрисдикцію. Показово що як член Міжнародної агенції з атомної енергії Ватикан...
83462. Проблема міжнародної правосуб’єктності фізичної особи 37.01 KB
  В міжнародному праві почали формуватися норми з яких витікають права та обовязки адресовані безпосередньо фізичним особам. Крім того прибічники визнання міжнародної правосубєктності фізичної особи підкреслюють що проявом міжнародної субєктності останньої є не тільки володіння правами та обовязками що витікають безпосередньо з міжнародного права але також судовий захист цих правяк і можливість виконання зобовязань причому через міжнародні органи. Проте у вітчизняній доктрині міжнародного права заперечується визнання статусу...
83463. Поняття визнання в міжнародному праві 35.51 KB
  Таке визначення визнання вказує поперше на те що це є акт політичний який залежить від політичних інтересів держави що визнає та подруге це є акт правовий тобто такий що тягне за собою правові наслідки встановлення дипломатичних консульських відносинукладення договорів та ін. Інститут визнання відноситься відповідно дестинаторами визнання є до визнання державиуряду повсталої сторони нації що бореться за свою незалежність. В ширшому розумінні визнання відноситься до будьякої правової ситуації наприклад визнання...
83464. Теорії визнання 36.65 KB
  Згідно з конститутивною теорією визнання лише визнання породжує відповідні правові наслідки та надає відповідні правові консти туюючі правовстановлюючі якості дестинатору визнання: державі міжнародну правосубєктністьуряду здатність представляти державу у міжнародних відносинах. Відповідно без визнання держава не може вважатися субєктом міжнародного права. Серед недоліків конститутивної теорії визнання потрібно зазначити поперше відсутність визначеної кількості актів визнання необхідних для надання дестинатору зазначених...
83465. Види визнання 36.34 KB
  Визнання держави має місце у випадках появи нової незалежної держави революційних та інших соціальних перетворень територіальних змін обєднання та розділу держав і т. Основним критерієм визнання держави є її незалежність та самостійність у реалізації ефективної та легітимної державної влади що означає законність її встановлення та підтримку з боку населення встановленого режиму. Визнання уряду означає визнання його здатності здійснювати ефективну державну владу в країні та представляти її на міжнародній арені.
83466. Визнання держав 34.95 KB
  В міжнародному праві існують дві теорії визнання держав конститутивна і декларативна. Конститутивна теорія: політичний акт визнання є попередньою умовою існування юридичних прав нової держави. Саме акт визнання іншими державами створює нову державу породжує і забезпечує її міжнародну правосубєктність. Визнання нової держави яка додержує умов державності має бути правовим обовязком.