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

6 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

26584. КОНСЕРВИРОВАНИЕ МЯСА ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ. ВЕТСАНЭКСПЕРТИЗА И ГИГИЕНА ПРИГОТОВЛЕНИЯ БАНОЧНЫХ КОНСЕРВОВ. КОНСЕРВИРОВАНИЕ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ 16.98 KB
  Технология приготовления консервов сводится к тому что подготовленное мясо или другие продукты закладывают в жестяные или стеклянные герметически закрывающиеся банки которые подвергают стерилизации при температуре выше 100С. Консервный цех или завод имеет два основных отделения: 1 жестянобаночное где изготавливают банки и 2 технологическое в котором проводят все технологические операции при изготовлении консервов. Это необходимо при стерилизации банок когда под действием высокой температуры происходит расширение металла и содержимого...
26585. КОНСЕРВИРОВАНИЕ МЯСА ХОЛОДОМ. ИЗМЕНЕНИЕ В МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ 14.63 KB
  Мясо по термическому состоянию согласно стандартам подразделяют на остывшее охлажденное подмороженное замороженное и оттаявшее. К остывшему относят мясо которое после разделки туши на глубине 8 см имеет температуру не выше 12 С. Остывшее мясо используют на предприятии где его получили вывоз для реализации ограничен исключение представляют продовольственные рынки. К охлажденному относят мясо температура в толще мышц которого не выше 4 С.
26586. ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ РАСПОЗНОВАНИЯ МЯСА РАЗНЫХ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ 5.55 KB
  ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ РАСПОЗНОВАНИЯ МЯСА РАЗНЫХ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ.По анатомоморфологическим особенностям туш скелета и внутренних органов убитых животных. Однако у одного и того же вида животных температура плавления жира колеблется в зависимости от пола типа кормления. СУЩНОСТЬ РЕАКЦИИ НА ГЛИКОГЕН ПО НИБЕЛЮ состоит в том что в мясе разных видов животных содержится неодинаковое количество гликогена: в парном мясе лошади более 2 в созревшем около 1 в мясе собаки 23.
26587. МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ СИБИРСКОЙ ЯЗВЫ НА СКОТОБАЗЕ МЯСОКОМБИНАТА 2.26 KB
  При обнаружении сиб.язвы после поголовного тщательного осмотра и поголовной термометрии в карантинном отделении неблагополучную партию делят на 2 группы: 1)больных и подозрительных по заболеванию и 2)подозреваемых в заражении
26588. МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ МЯСА БОЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ 18.96 KB
  МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ МЯСА БОЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ. У животных убитых в нормальном физиологическом состоянии место зареза неровное и интенсивнее пропитано кровью чем мясо в других местах туш; у животных убитых в агональном состоянии или разделанных после падежа место зареза ровное и пропитано кровью в такой же степени как и остальные мышцы. Удовлетворительное обескровливание наблюдают у старых переутомленных а иногда и больных животных. Плохо обескровлены как правило туши больных животных.
26589. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОКА ПРИ МАСТИТАХ КОРОВ 4.51 KB
  МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОКА ПРИ МАСТИТАХ КОРОВ. из каждого соска вымени в середине или в конце доения на участки бумаги пропитанныe индикатором наносится капля молока. В луночку молочноконтрольной пластинки к 1 мл сборного молока приливают 1 мл 25 раствора мастоприма. Смесь молока с мастопопримом перемешивают стеклянной палочкой в течение 1020 секунд Результаты реакции оцениваются по консистенции смеси молока с местопримом.
26590. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЯСА НА СВЕЖЕСТЬ 4.28 KB
  Состояние мышечной ткани обращают внимание на корочку подсыхания цвет влажность консистенцию и запах; 2. состояние жира: цвет консистенция запах; 3. определение качества бульона прозрачность и запах. Запах специфический приятный.
26591. МЕТОДЫ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ УСЛОВНО ГОДНОГО МЯСА 5.46 KB
  Обезвреживание проваркой наиболее надежный способ его применяют во всех случаях при необходимости обезвредить условно годное мясо. При варке мяса и мясопродуктов их разделывают на куски массой не более 2 кг толщиной до 8 см проваривают в открытых котлах в течение 3 часов а в закрытых в течение 25 часов. Мясо считается обезвреженным если внутри куска температура достигла 80С и удерживалась на этом уровне в течение 10 минут. Цвет свинины на разрезе должен быть белосерым мясо других животных серым без признаков кровянистого...
26592. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОСТИ ЖИРА 22.16 KB
  МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОСТИ ЖИРА. В средней пробе жира при температуре 20С определяют ЗАПАХ И ВКУС при установлении вкуса пробы не проглатывают. Эти показатели должны быть характерными для данного вида жира вытопленного из доброкачественного сырья. Она должна быть независимо от сорта для говяжьего и бараньего жира плотной или твердой для курдючного мазеобразной для свиного и конского жира мазеобразной или плотной для сборного и костного жира жидкой мазеобразной или плотной.