ГЕНЕРАЦИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ В КЛЕТКЕ

Активные формы кислорода (АФК) – соединения, в которых кислород имеет неспаренный электрон.

АФК образуются при изменении условий функционирования дыхательной цепи (например, при гипоксии), под действием УФ-лучей, при взаимодействии кислорода с ионами металлов переменной валентности (железом), в ходе спонтанного окисления некоторых веществ, при участии ферментов ксантиноксидазы или НАДФН-оксидазы. В этих условиях образуется супероксид-анион кислорода О₂^.−, затем пероксид водорода Н₂О₂ и гидроксид-радикал НО^.. Активные формы кислорода они вызывают перекисное окисление липидов - процесс, ведущий к тяжелому повреждению мембран, повреждают белки и ДНК.

Инактивация активных форм кислорода в клетках происходит под действием антиоксидантной системы. В нее входят несколько антиоксидантных ферментов и низкомолекулярные антиоксиданты (витамин С, глутатион, витамин Е и др.).

Супероксиддисмутаза(СОД) превращает супероксид-анион кислорода в пероксид водорода Н₂О₂:

2 O₂^-. + 2Н⁺ ® H₂O₂ + O₂.

Каталаза - геминовый фермент, содержащий Fe³⁺, катализирует реакцию разложения пероксида водорода. При этом образуются вода и кислород:

2 H₂O₂ ® O₂ + 2H₂О.

Наибольшая активность каталазы в организме характерна для печени. Каталазы много в эритроцитах. Там она защищает гем гемоглобина от окисления.

Пероксидаза- геминовый фермент, восстанавливает пероксид водорода до воды; при этом идет окисление другого вещества:

2 H₂O₂ ® 2H₂О + RO₂.

Пероксидаза способна разлагать и другие перекиси, превращая их в спирты. Пероксидазная активность обнаруживается в печени, почках, нейтрофильных лейкоцитах.

Антиоксиданты - биологически активные вещества, взаимодействующие со свободными радикалами и препятствующие процессам свободнорадикального окисления органических веществ в организме.

Витамины,проявляющие антиоксидантные свойства – С, Е, А, Р. Антиоксидантные свойства проявляют трипептид глутатион, таурин (2-аминоэтансульфоновая кислота), дипептид карнозин.

Полное подавление перекисных процессов в тканях, по-видимому, нецелесообразно. Свободные радикалы индуцируют апоптоз, участвуют в формировании клеточного иммунитета, стимулируют работу фосфолипаз, участвуя тем самым в синтезе эйкозаноидов.

Однако усиленная генерация свободных радикалов сопровождает патологические состояния (болезнь Паркинсона, Альцгеймера) и сам процесс биологического старения.