Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Перекисное окисление липидов
Содержание
- 1. Перекисное окисление липидов
- 2. Н.Н.Семенов - цепные реакции перекисного окисления жирных
- 3. Перекисное окисление липидов ПОЛ представляет цепной свободнорадикальный
- 4. Аллильный водород очень быстро переходит
- 5. 2. Свободные радикалы
- 6. Молекулярный кислород находится в триплетном состоянии, его
- 7. O2· [·OO ] – синглетный кислородСинглетный кислород
- 8. O2·– [·OO–] - супероксидный радикалСупероксидный анион -
- 9. HO· – гидроксилный радикалобразуется при взаимодействии с
- 10. Активные формы кислородаТермин "АФК" шире, чем "свободные
- 11. Значение свободнорадикального окисленияБактерицидное и цитотоксическое действиеРегуляция артериального
- 12. 3. Образование свободных радикалов
- 13. Продолжение 4.
- 14. 5. Продукты перекисного окисления липидов6.
- 15. АФК вызывают в липидах (L) (остатках полиненасыщенных
- 16. 6. Окисление линоленовой кислоты
- 17. Классификация радикаловПервичные - образуются за счет реакций
- 18. Первичные радикалы специально вырабатываются в организмеВторичные – оказывают цитотоксическое действиеМногие заболевания развиваются вследствие образования вторичных радикалов
- 19. Радикал убихинона
- 20. Оксид азотаИсточником образования NO• является
- 21. iNOSСинтезируется в макрофагах, фибробластах, гепатоцитахИдукторы: ИЛ-1, АФК,
- 22. 7.
- 23. Методы изучения процессов ПОЛПродукты ПОЛХемилюминесценция – реакция
- 24. Значение ПОЛ5% кислорода восстанавливается в супероксид-ион, 10%
- 25. ОБРАЗОВАНИЕ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА В КЛЕТКЕУтилизация кислорода в
- 26. Образование перекиси водорода в клетке
- 27. 9. Четырехэлектронное восстановление кислорода
- 28. Скорость образования Н2О2 в органеллахМикросомы -
- 29. Слайд 29
- 30. КаталазаГемопротеид, содержит 4 гемовые группыОбладает пероксидазной активностью,
- 31. СупероксиддисмутазаСОД в цитоплазме состоит из 2 субъединиц,
- 32. Окислительная модификация (ОМ) Окислительная модификация нуклеиновых кислотПри
- 33. Пероксисомы – специфические органеллы, в которых происходит
- 34. Пероксисомы
- 35. ПероксисомыПероксисома (лат. peroxysoma) — обязательная органелла клетки) — обязательная органелла
- 36. Пероксисомы выделяют из клетки методом дифференциального центрифугированияУдельная
- 37. Слайд 37
- 38. Слайд 38
- 39. Ферменты пероксисомМоноаминоксидаза превращает амины в альдегидыКсантиноксидаза превращает
- 40. Функции пероксисомМетаболическая функцияОбразование Н2О2 с участием оксидазЛипидный
- 41. Роль пероксисомКоличество пероксисом увеличивается при авитаминозе Е,
- 42. Наследственные дефекты пероксисомПри акаталазии наблюдается угнетение липидного
- 43. РЕГУЛЯЦИЯ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ В КЛЕТКЕ
- 44. Не все фосфолипиды одинаково чувствительны к перекисному
- 45. ПРООКСИДАНТЫ Прооксиданты (или катализаторы) – это
- 46. Роль ионов железа
- 47. Метаболизм железа в организмеСодержание железа в белках:Гемоглобин
- 48. Усвоению железа в полости кишечника способствует
- 49. Антиоксиданты содержат подвижный атом водорода с ослабленной связью с углеродом, препятствуют образованию свободных радикаловЛовушки радикаловВещества-синергистыКомплексоны
- 50. Ловушки радикаловИнгибиторы свободнорадикальных реакций, липидные антиоксидантыРезко тормозят
- 51. Витамин Е
- 52. Витамин Е отдает атом водорода свободному радикалу
- 53. Витамин ЕФактор резистентности эритроцитов к гемолизу, повышает
- 54. Вещества-синергистыСпособны восстанавливать Fe3+ до Fe2+Являясь донорами водорода,
- 55. Витамин САскорбиновая кислота: Восстанавливает окисленную форму витамина
- 56. 12. Суточная потребность в витаминах
- 57. Витамин ССвязывает токсические вещества: свинец, мышьяк, бензол,
- 58. КомплексоныСнижают образование вторичных радикалов, связывая ионы железаЭДТА,
- 59. ГлутатионГлутатионпероксидаза восстанавливает гидроперекиси липидов в составе мембран,
- 60. 13. Система глутатион-глутатионпероксидаза обладает
- 61. Слайд 61
- 62. Кудесан
- 63. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРЕКИСНЫХ СИСТЕМ В
- 64. Образование АФК окислительная модификация молекул (красные стрелки),
- 65. Значение АФКЧеловек в покое вдыхает около 280
- 66. Биологическая роль ПОЛСинтез эйкозаноидовОбразование перекисей липидов в микросомахОбразование желчных кислот из холестеролаРеспираторный взрыв
- 67. Эйкозаноиды-производные полиненасыщенных жирных кислот Простаноиды
- 68. 15.
- 69. Производные арахидоновой кислотыКаннабиноиды – продукты взаимодействия арахидоновой
- 70. Микросомальное окисление
- 71. Метаболизм холестерола
- 72. Слайд 72
- 73. ПОЛ при патологииИонизирующие излученияЗлокачественный ростАтеросклерозКатаракта
- 74. Ионизирующие излученияРадиолиз водыРадиотоксины семихиноны, альдегиды,
- 75. Злокачественный рост Факторы: канцерогены, ионизирующие излучения, вирусыНа
- 76. АтеросклерозАтеросклероз – хроническое поражение артерий, вызванное разрастанием
- 77. ЛипопротеиныПри атеросклерозе изменяется состав ЛП крови: повышается
- 78. Перекисно-модифицированные липопротеиныОкисленные липопротеины имеют большую плотность, больше
- 79. ПОЛ при атеросклерозеАктивация аутоокисления ХСАнтиоксидантная недостаточностьНарушение превращения
- 80. ТромбозПредрасположенность к тромбозу:Повреждение эндотелияИзменение скорости кровотокаСклонность к
- 81. Факторы риска при атеросклерозеГиподинамия Снижение поступления
- 82. КатарактаКатаракта – помутнение хрусталикаФакторы: действие ионизирующих излучений,
- 83. Гипероксия, гипоксияГипероксия – кислородное отравлениеПри гипероксии –
- 84. Окислительный стрессПовреждение мембранСнижение активности антиоксидантных ферментовНакопление первичных
- 85. Активные формы кислородаОбразование свободных радикалов ингибирует ферментыИнициирует
- 86. Три линии защиты от цитотоксического действия АФКСупероксиддисмутаза
- 87. Перекисная гипотеза гибели клетки В биологических мембранах
- 88. Перекисный тип повреждения клетки
- 89. Скачать презентанцию
Н.Н.Семенов - цепные реакции перекисного окисления жирных кислот 1957 - свободных радикалов в организме нет2. 1965 - свободные радикалы образуются при патологии3. 1970 -
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Перекисное окисление липидов
Характеристика процесса ПОЛ
Активные формы кислорода
Свободнорадикальный
механизм ПОЛ
Слайд 2Н.Н.Семенов - цепные реакции перекисного окисления жирных кислот
1957 -
свободных радикалов в организме нет
2. 1965 - свободные
радикалы образуютсяпри патологии
3. 1970 - ПОЛ, свободные радикалы существуют
в норме
1978 - ПОЛ – важная регуляторная система клетки
1983 – Государственная премия за разработку проблемы ПОЛ – авторы:
Н.М. Эмануэль, Б.Н. Тарусов,
Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков
История изучения свободнорадикальных реакций
Слайд 3Перекисное окисление липидов
ПОЛ представляет цепной свободнорадикальный процесс окисления ненасыщенных
жирных кислот, протекающий по типу аутоокисления
Свободный радикал – атом
или молекула, имеющая на внешней орбитали один или несколько электроновАктивные формы кислорода – продукты восстановления кислорода: синглетный кислород, супероксидный радикал, свободные радикалы, образующиеся при взаимодействии О2 с Н2О2
Слайд 4 Аллильный водород очень быстро переходит к окислителю, в
результате чего возникает алкильный радикал, который затем превращается в гидроперекись:
Слайд 6Молекулярный кислород находится в триплетном состоянии, его обозначают О=О
Молекула О2
содержит 2 неспаренных электрона, одновременно принадлежащих двум её атомам и
имеющих одинаково направленные параллельные спины, что придает молекулярному кислороду парамагнитные свойстваМолекула кислорода является достаточно стабильной и этому свойству она обязана именно двум неспаренным электронам.
O2 [·OO·] – диоксиген
Слайд 7O2· [·OO ] – синглетный кислород
Синглетный кислород образуется при переходе
электрона внутри молекулы между внешними орбиталями и обладает дополнительной энергией,
его обозначают как радикал О·–ОЭлектронно-возбужденное синглетное состояние кислорода не содержит неспаренных параллельных электронов и является более реакционноспособным, чем основное состояние
Одноэлектронное образование синглетного кислорода является одним из путей восстановления кислорода
При одноэлектронном восстановлении в качестве промежуточных продуктов могут возникать супероксид O2·– , перекись водорода Н2О2 и гидроксильный радикал ·OH.
![O2· [·OO ] – синглетный кислородСинглетный кислород образуется при переходе электрона внутри молекулы между внешними орбиталями и](/img/thumbs/b9819c7bd3087edc7bd2a2bc67bd8d1f-800x.jpg "Перекисное окисление липидов O2· [·OO ] – синглетный кислородСинглетный кислород образуется при переходе электрона")
Слайд 8O2·– [·OO–] - супероксидный радикал
Супероксидный анион - отрицательно заряженный свободный
радикал O2·–
дает ограниченный токсический эффект
энергично реагирует с органическими молекулами,
отрывая водород или присоединяясь к ненасыщенным связям активно образуется полиморфноядерными лейкоцитами и макрофагами. Поглощение бактерий лейкоцитами в процессе фагоцитоза сопровождается вспышкой дыхания, увеличением потребления О2 с образованием супероксидного аниона
![O2·– [·OO–] - супероксидный радикалСупероксидный анион - отрицательно заряженный свободный радикал O2·– дает ограниченный токсический эффектэнергично реагирует](/img/thumbs/9b33d8ec1e18118c1d488d467b65363f-800x.jpg "Перекисное окисление липидов O2·– [·OO–] - супероксидный радикалСупероксидный анион - отрицательно заряженный свободный радикал")
Слайд 9HO· – гидроксилный радикал
образуется при взаимодействии с водородом, очень реакционноспособен
и может представлять угрозу для живых систем
наиболее мутагенный продукт,
образующийся при действии ионизирующей радиации представляет собой чрезвычайно мощный окислитель, который может атаковать все органические соединения
с высокой скоростью реагирует практически со всеми молекулами клетки, включая ДНК, белки, липиды, углеводы
чувствительными к действию радикалов ·ОН и O2·– являются сукцинатдегидрогеназа, цитохромоксидаза, ксантиноксидаза.
Слайд 10Активные формы кислорода
Термин "АФК" шире, чем "свободные радикалы кислорода" (О2∙-,
НО∙)
включает также молекулы:
Н2О2 – перекись водорода
О2∙ - синглетный
кислород О3 - озон
НОCL - гипохлорит
Слайд 11Значение свободнорадикального окисления
Бактерицидное и цитотоксическое действие
Регуляция артериального давления
Развитие радиационных повреждений
Развитие
УФ - эритемы кожи
Развитие световых ожогов глаз
Отравление ССI4
Слайд 145. Продукты перекисного
окисления липидов
6. гидроксиноненали: С5Н9 –СНОН –
СН = СН – СНО
(4 - гидроксиалкеналь)
Слайд 15АФК вызывают в липидах (L) (остатках полиненасыщенных жирных кислот) цепные
реакции с накоплением липидных радикалов L·, пероксилов LOO·, гидропероксидов LOOH
и алкоксилов LO·Первые три реакции – это инициация и продолжение цепи, а реакция LOOH с Fe2+ создает ее разветвление. Далее образуются диеновые конъюгаты, а затем минорные метаболиты: малоновый диальдегид, этан, пентан…
Слайд 17Классификация радикалов
Первичные - образуются за счет реакций одноэлектронного восстановления с
участием металлов с переменной валентностью (убихинон, супероксид, NO)
Вторичные – образуются
из перекиси водорода, липоперекисей, гипохлорита в присутствии ионов Fe2+ (гидроксильный радикал, алкилдиоксил-, алкоксилрадикал)Третичные – образуются при действии вторичных радикалов на антиоксиданты и др. легко окисляющиеся соединения
Слайд 18Первичные радикалы специально вырабатываются в организме
Вторичные – оказывают цитотоксическое действие
Многие
заболевания развиваются вследствие образования вторичных радикалов
Слайд 20Оксид азота
Источником образования NO•
является L-аргинин
Синтез NO• катализирует фермент
NO-синтаза
нейрональная нNОС
эндотелиальная эNОC
индуцибельная иNoС (печень, мышцы, миокард)
Слайд 21iNOS
Синтезируется в макрофагах, фибробластах, гепатоцитах
Идукторы: ИЛ-1, АФК, эндотоксины, бактериальные компоненты
NO·
повреждает микрорганизмы, чужеродные клетки
Осуществляет регуляторные функции через гуанилатциклазу
Главный биологический эффект
– вазодилатацияПри избыточной продукции может повреждать нормальные клетки (эндотелия)
Слайд 23Методы изучения процессов ПОЛ
Продукты ПОЛ
Хемилюминесценция – реакция рекомбинации супероксида, гидроксила,
липидных радикалов (10-9М)
Электронный парамагнитнитный резонанс (ЭПР) - радикалы Н·, НО·,
НО2· (10-7м)Химические – определение содержания диеновых, триеновых коньюгатов
Определение содержания малонового диальдегида (ТБК-активные продукты)
Определение оснований Шиффа
Антиоксиданты
Определение задержки окисления метилолеата
Метод Глевинда (радикал ДФПГ)
Определение активности СОД, каталазы, глутатионпероксидазы, содержания
витаминов А, Е, С
Слайд 24Значение ПОЛ
5% кислорода восстанавливается в супероксид-ион,
10% О2 превращается в
Н2О2
Ненасыщенные соединения, входящие в состав липидов, белков, нуклеиновых кислот, легко
окисляются. Образуются свободные радикалы •ОН, вытесняющие атомы водорода
Атомы водорода, соединяются с гидроксильными группами, образуют в гидрофобном слое молекулы воды
Происходит распад на фрагменты жирных кислот, пептидов, образуются однонитевые разрывы ДНК
Нарушается гидрофобность мембраны, увеличивается её проницаемость
Продукты ПОЛ взаимодействуют c –SH,- NH2 и СН3 – группами, происходит полимеризация белков, образуются основания Шиффа, теряются свойства белков
Образуется липофусцин, накапливающийся в клетке с возрастом
Слайд 25ОБРАЗОВАНИЕ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА В КЛЕТКЕ
Утилизация кислорода в клетке осуществляется в
следующих процессах:
биологического окисления в митохондриях, сопряженного с образованием АТФ;
микросомального окисления,
связанного с окислением ксенобиотиков;аутоокисления и образования свободных радикалов;
окисления, сопровождаемого образованием перекиси водорода (Н2О2)
Слайд 28Скорость образования Н2О2
в органеллах
Микросомы - 1,5 – 3 нмоль/мин∙г
белка
Митохондрии - 0,5 нмоль/мин∙г белка
Цитоплазма - 0,1 нмоль/мин∙г
белкаПероксисомы - 80,0 нмоль/мин∙г белка
Слайд 30Каталаза
Гемопротеид, содержит 4 гемовые группы
Обладает пероксидазной активностью, утилизирует Н2О2 для
окисления фенолов, формальдегида, этанола, метанола
Способна использовать одну молекулу Н2О2 в
качестве донора электрона, другую как окислитель, т.е. акцептор электрона2 Н2О2→ 2Н2О + О2
При дефиците каталазы в печени накапливается Н2О2
Н2О2 + Этанол → ацетальдегид + Н2О
Слайд 31Супероксиддисмутаза
СОД в цитоплазме состоит из 2 субъединиц, содержит ионы Zn2+
и Cu2+
СОД в митохондриях содержит ион Mn2+
При недостаточности СОД образуется
пероксинитритNO· + Н2О2→ ONOO¯
повреждающий стенки эндотелия сосудов
Слайд 32Окислительная модификация (ОМ)
Окислительная модификация нуклеиновых кислот
При ОМ ДНК происходит
образование гидропероксидов ROOH (из тимина образуется 5-CH2урацил), а затем OOH-гидроксипроизводных
ROH или R(OH) 2 :8-(OH)2 -дезоксигуанозин и тимингликоль (маркеры ОМ ДНК в тканях и моче).
Окислительная модификация белков
При ОМ белков происходит образование ROOH, а затем ROH (o- и m-тирозины), R(OH)2 - (ДОФА), карбонилов и др. окисленных производных
Образуются димеры (дитирозины)
Происходит аутоокислительное гликозилирование белков
Слайд 33Пероксисомы – специфические органеллы, в которых происходит образование и разрушение
перекиси водорода
Пероксисомы(или микротельца) —
0,3-1,5 мкм, окруженные мембраной.
Матрикс - мелкогранулярное содержимое
Нуклеоид, краевые пластинки - кристаллоподобные структуры состоят из упорядоченно упакованных фибрилл и трубочек.
Пероксисомы локализуются вблизи мембран гранулярной эндоплазматической сети.
Слайд 35Пероксисомы
Пероксисома (лат. peroxysoma) — обязательная органелла клетки) — обязательная органелла клетки, содержит оксидазы
D-аминокислот, уратоксидазу и каталазу
Функции пероксисом : окисление жирных кислот,
разрушение токсичных соединений, синтез желчных кислот, холестерина, холестерина, а также эфиросодержащих, холестерина, а также эфиросодержащих липидовпероксисомы клеток печенипероксисомы клеток печени и почек обезвреживают множество ядовитых веществ, попадающих в кровоток.
Открыты бельгийским цитологом Кристианом де Дювом в 1965 г
Слайд 36Пероксисомы выделяют из клетки методом дифференциального центрифугирования
Удельная плотность пероксисом 1,25,
митохондрий (1,19) лизосом (1,23)
Выделяются в митохондриальной фракции
Тритон WR-1339 снижает плавучую
плотность лизосом и они всплывают, а пероксисомы не изменяют своей плотности и осаждаются.
Слайд 39Ферменты
пероксисом
Моноаминоксидаза превращает амины в альдегиды
Ксантиноксидаза превращает гипоксантин в ксантин
Уратоксидаза окисляет
ураты:
Мочевая кислота + 2Н2О + О2 →
аллантоин + СО2 + Н2О2Каталаза 2Н2О2 → 2Н2О + О2
Этанол + Н2О2 → ацетальдегид + Н2О
Слайд 40Функции пероксисом
Метаболическая функция
Образование Н2О2 с участием оксидаз
Липидный обмен: локализация вблизи
капель нейтрального жира, цепь β-окисления
Образующийся ацетил-коэнзим А может транспортироваться
через цитозоль в митохондрии. В пероксисомах расщепляется около одной четверти жирных кислот. Пероксисомы стероидных секреторных гранул регулируют содержание холестерола.
Крупные пероксисомы клеток печени и почек участвуют в обезвреживании веществ.
Половина выпитого этанола окисляется в пероксисомах до ацетальдегида.
Защитная функция
Каталаза и оксидазы аминокислот обладают антимикробным и противогрибковым действием.
Пероксисомы локализованы в желудочно-кишечном тракте, желчном пузыре, крови, дыхательных путях – являются антибактериальной системой организма.
Слайд 41Роль пероксисом
Количество пероксисом увеличивается при авитаминозе Е, голодании, недостатке неэтерифицированных
жирных кислот, при изменении гомеостаза в процессе адаптации
Способствуют возникновению
гиперхолестеролемии и развитию атеросклероза Нарушение обезвреживающей функции пероксисом в отношении этанола происходит при алкоголизме
При злокачественном росте в клетках опухоли исчезают пероксисомы и их ферменты
Слайд 42Наследственные дефекты пероксисом
При акаталазии наблюдается угнетение липидного обмена.
Болезнь Цельвегера
характеризуется отсутствием пероксисом, сопровождается резкой мышечной слабостью, нервными расстройствами, восприимчивостью
к инфекциям. Новорожденные живут всего несколько месяцев.Хронический грануломатоз - дефект ферментов, участвующих в в образовании АФК в лейкоцитах → бактериальные инфекции
Слайд 43РЕГУЛЯЦИЯ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ
В КЛЕТКЕ
Состояние
ПОЛ в клетке определяется
следующими факторами:Качественным составом ненасыщенных жирных кислот и фосфолипидов мембран
Наличием достаточного количества кислорода, его активных форм
Наличием катализаторов или прооксидантов
Наличием антиоксидантов
Факторами инициации
Слайд 44Не все фосфолипиды одинаково чувствительны к перекисному окислению
При усилении ПОЛ
мембраны обогащаются более устойчивыми к окислению фракциями фосфолипидов
-
фосфатидилхолин- сфингомиелин
Уменьшение скорости ПОЛ приводит к повышению уровня легкоокисляемых фракций фосфолипидов
-фосфатидилсерин
-фосфатидилинозитол
-фосфатидилэтаноламин
Слайд 45ПРООКСИДАНТЫ
Прооксиданты (или катализаторы) – это вещества, стимулирующие процессы
ПОЛ
К ним относятся:
активные формы кислорода
перекись водорода
свободные
радикалыионы металлов с переменной валентностью
витамин D
ионы железа
Слайд 47Метаболизм железа в организме
Содержание железа в белках:
Гемоглобин 3,0
г
Миоглобин 0,15 г
Ферритин
0,7 гТрансферрин 0,003 г
Цитохром с 0,003 г
Др. белки 0,003 г
Слайд 48 Усвоению железа в полости кишечника способствует аскорбиновая кислота, восстанавливающая
железо. В клетках слизистой кишечника железо соединяется с апоферритином с
образованием ферритина, при этом ферритин окисляет Fe2+ в Fe3+. Поступление железа из энтероцитов в кровь сопровождается окислением железа ферментом сыворотки крови ферроксидазой (церулоплазмин) . В крови Fe3+ транспортирует белок трансферрин(транзитный пул). В ткани Fe2+ используется для синтеза железосодержащих белков или депонируется в ферритине (медленно обменивающийся пул)
Слайд 49Антиоксиданты содержат подвижный атом водорода с ослабленной связью с углеродом,
препятствуют образованию свободных радикалов
Ловушки радикалов
Вещества-синергисты
Комплексоны
Слайд 50Ловушки радикалов
Ингибиторы свободнорадикальных реакций, липидные антиоксиданты
Резко тормозят свободнорадикальные реакции в
низких концентрациях
Витамин Е, бутилированный гидрокситолуол
Менее радикальный путь торможения ПОЛ осуществляется
за счет взаимодействия гидроперекисей НЖК с глутатионпероксидазой и предот-вращения процесса разветвления цепей
Слайд 52Витамин Е отдает атом водорода свободному радикалу ROO●, восстанавливая его
до ROOH и таким образом останавливает развитие ПОЛ.
Сам витамин
Е превращается в стабильную окисленную форму - токоферолхинон
Слайд 53Витамин Е
Фактор резистентности эритроцитов к гемолизу, повышает перекисную резистентность эритроцитов
Снижает
агрегацию тромбоцитов
Повышает уровень ЛПВП в крови
Недостаточность: дегенеративные и дистрофические процессы
в скелетных мышцах и миокарде, повышается проницаемость капилляров, повреждение мембран лизосом. Нарушается функция оплодотворенияВитамин размножения
Слайд 54Вещества-синергисты
Способны восстанавливать Fe3+ до Fe2+
Являясь донорами водорода, способны восстанавливать окисленную
форму антиоксиданта и замедляют его расходование
К веществам – синергистам
относятся аскорбиновая, лимонная, никотиновая, мочевая кислоты 
Слайд 55Витамин С
Аскорбиновая кислота:
Восстанавливает окисленную форму витамина Е
Являясь сильным восстановителем,
взаимодействует с водорастворимыми АФК : О2●-, Н2О2, НО● и инактивирует
их
Слайд 5612. Суточная потребность в витаминах
Е
100 - 600 мг
С 100 -
700 мгВ2 2 – 6 мг
В6 2 – 6 мг
D 5 – 15 мкг
А 1 – 3 мг
Каротиноиды 30 мг
Ликопин 5 – 10 мг
Слайд 57Витамин С
Связывает токсические вещества: свинец, мышьяк, бензол, бактерии, вирусы
Предотвращает
ломкость сосудов, Поддерживает целостность сосудистой стенки и сердечной мышцы
Недостаточность: неожиданное
повреждение капилляров, образование тромбов, чаще развивается у курильщиков
Слайд 58Комплексоны
Снижают образование вторичных радикалов, связывая ионы железа
ЭДТА, ортофосфаты, пирофосфаты, десфероксамин
(десферал), тетрациклин
К природным соединениям, способным к связыванию Fe2+ относится карнозин
(β-аланил-гистидин) – уменьшает латентный период
Слайд 59Глутатион
Глутатионпероксидаза восстанавливает гидроперекиси липидов в составе мембран, в качестве кофермента
использует Se. При недостатке Se активность антиоксидантной защиты снижается
Слайд 6013. Система глутатион-глутатионпероксидаза обладает антирадикальным и антиперекисным
действием
Глутатионпероксидаза
2G–SH + 2RO2∙ → G–SS–G +
2ROOH2G–SH + ROOH → G–SS–G + ROH + H2O
2G–SH + H2O2 → G–SS–G + 2H2O
Глутатионредуктаза
G–SS–G + 2 НАДФН → 2G–SH + 2 НАДФ+
Слайд 63КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРЕКИСНЫХ СИСТЕМ
В образовании липидных перекисей
в клетках животных
принимают участие 2 системы:
1. Аскорбатзависимая
неферментативная система ПОЛ (АЗП): ионы Fe2+, активатор (индуктор) - аскорбиновая кислота.
Аскорбат при индукции ПОЛ способен
а) восстанавливать Fe2+ из Fe3+ и б) проявлять прооксидантный эффект в присутствии Fe2+:
2АК + 2О2 → (2О2∙ – + 2Н+) → Н2О2 + О2∙ –
Прооксидантное действие связано с окислительно-восстановительными свойствами. Не чувствительна к нагреванию и действию сульфгидрильных ядов.
2. НАДФН- или НАДН-зависимая система ПОЛ (НЗП) ферментативная система представлена гемоглобином, цитохромами (особенно активен цитохром С). Для работы необходимы НАДН или НАДФН, пирофосфат, Fe2+ и ферментоактивный белок.
Система нечувствительна к ЭДТА и другим комплексообразователям.
Слайд 64Образование АФК
окислительная модификация молекул (красные стрелки),
реакции антиоксидантной защиты
(синие стрелки
СОД - супероксиддисмутаза,
ГПО - селеновая глутатионпероксидаза,
ГТ -
глутатионтрансфераза, ФАДГ – формальдегиддегидрогеназа
ROOH - органические гидропероксиды
R(O) - другие продукты оксидативной модификации (4-гидроксиноненаль и др.)
HR(O)SG - их конъюгаты с глутатионом
числа в скобках - линии ферментативной защиты;
Слайд 65Значение АФК
Человек в покое вдыхает около 280 мл О2 /мин,
или не менее 400 л/сут, что соответствует 18 молям О2.
Основное количество О2 (95-98%) расходуется на выработку энергии и окислительный катаболизм субстратов.Относительно небольшая часть (2—5%) переходит в активные формы кислорода (АФК) затем частично используется для окислительной модификации (ОМ) макромолекул.
Возникают вопросы:
какое значение имеют АФК и ОМ макромолекул — это просто утечка с главного пути использования или важные процессы,
но тогда они полезны или вредны;
Слайд 66Биологическая роль ПОЛ
Синтез эйкозаноидов
Образование перекисей липидов в микросомах
Образование желчных кислот
из холестерола
Респираторный взрыв
Слайд 67
Эйкозаноиды-производные полиненасыщенных жирных кислот
Простаноиды – циклические, лейкотриены - линейные.
Промежуточными метаболитами являются пероксиды
Простагландины образуются при участии циклооксигензы, регулируют
сокращение гладких мышц, сосудов, миометрия, бронхов.Лейкотриены образуются с участием липоксигеназы. Липоксины, лейкотриены, способствуют развитию воспаления
Лейкотриен В4 вызывает хемотаксис и активацию нейтрофилов; лейкотриены С4 и D4 стимулируют сокращение гладких мышц
Слайд 69Производные арахидоновой кислоты
Каннабиноиды – продукты взаимодействия арахидоновой кислоты с аминами
(анандамин)
Изопростаны – продукты взаимодействия арахидоновой кислоты с радикалами
Слайд 74Ионизирующие излучения
Радиолиз воды
Радиотоксины
семихиноны, альдегиды, кетоны, перекиси
Кислородный эффект
Скрытые повреждения
Окисление SH-групп, однонитевые разрывы,
8-(OH)2-дезоксигуанозин и тимингликоль (маркеры ОМ ДНК в тканях и моче) Интерфазная гибель клеток
Снижение антиокислительной активности
Индукция опухолей
Слайд 75Злокачественный рост
Факторы: канцерогены, ионизирующие излучения, вирусы
На начальных этапах количество радикалов
– увеличивается
В сформировавшейся опухоли – снижается
Опухоль - ловушка антиоксидантов
Слайд 76Атеросклероз
Атеросклероз – хроническое поражение артерий, вызванное разрастанием множественных плотных утолщений
артерий (бляшек), суживающих их просвет и способствующих образованию тромба
Ишемическая болезнь
сердца и мозга, гипертоническая болезньЛипидно-инфильтративная теория:
при атеросклерозе повышается содержание ХС в крови,
увеличивается свертываемость крови,
в стенке сосудов – отложения липидов
разрастание соединительной ткани
Слайд 77Липопротеины
При атеросклерозе изменяется состав ЛП крови: повышается содержание ЛПНП и
снижается содержание ЛПВП
ЛПНП являются фактором риска развития атеросклероза за счет
усиления переноса ХС из ЛПНП в пораженные сосудыВ ЛПНП при атеросклерозе накапливаются продукты ПОЛ
(МДА, диены)
Слайд 78Перекисно-модифицированные липопротеины
Окисленные липопротеины имеют большую плотность, больше содержат сфингомиелина, лизофосфатидилхолина,
чем нативные ЛПНП
Окисленные ЛПНП стимулируют накопление ХС в макрофагах
Слайд 79ПОЛ при атеросклерозе
Активация аутоокисления ХС
Антиоксидантная недостаточность
Нарушение превращения ХС в желчные
кислоты
Свободно-радикальное окисление → распад липопротеинов и фосфолипидов
распад эластических
волокон
Слайд 80Тромбоз
Предрасположенность к тромбозу:
Повреждение эндотелия
Изменение скорости кровотока
Склонность к повышенной свертываемости крови
Дефицит
витамина С → сердечные приступы, инсульт головного мозга
Ломкость сосудов
Стрессовые состояния
→ инфарктКурение
Слайд 81Факторы риска
при атеросклерозе
Гиподинамия
Снижение поступления антиоксидантов с рафинированной пищей
Снижение
количества антиоксидантов в пище в зимне - весенний период
Стрессовые
ситуации: вспышка свободно-радикального окисления, усиленное поступление О2 и выброс в кровь жирных кислот
Слайд 82Катаракта
Катаракта – помутнение хрусталика
Факторы: действие ионизирующих излучений, ультрафиолет, травмы хрусталика,
диабет, воспалительные заболевания глаз, избыточное поступление стероидов, диуретиков, генетическая предрасположенность
Кристаллины
могут агрегировать друг с другом, в сшивках принимают участие продукты ПОЛ
Слайд 83Гипероксия, гипоксия
Гипероксия – кислородное отравление
При гипероксии – избыток акцептора электронов
- О2
Гипоксия – накопление АДФ, образование Fe2+, «разрыхление мембран»
При
гипоксии – избыток доноров электронов – восстановленных переносчиков: NADFH, NADH
Слайд 84Окислительный стресс
Повреждение мембран
Снижение активности антиоксидантных ферментов
Накопление первичных и вторичных
продуктов ПОЛ
Распад липопротеинов и фосфолипидов
Повреждение эластических волокон
Повреждение эндотелия сосудов
Атеросклероз,
гипертензия, диабет, онкологические заболевания
Слайд 85Активные формы кислорода
Образование свободных радикалов ингибирует ферменты
Инициирует образование поперечных сшивок
в молекулах коллагена
АФК, являясь прооксидантами, способствуют развитию воспаления
Вызывают перекисный гемолиз
эритроцитов
Слайд 86Три линии защиты от цитотоксического действия АФК
Супероксиддисмутаза – защищает от
O2· –
Каталаза - защищает от Н2О2
Глутатионпероксидаза – защищает от
радикалов и перекисейАктивация антиоксидантных ферментов предотвращает последствия, связанные с образованием свободных радикалов
Слайд 87Перекисная гипотеза гибели клетки
В биологических мембранах клетки содержатся ненасыщенные
жирные кислоты, фосфолипиды, холестерол, ионы Fe2+. В нормально функционирующих клетках
скорость ПОЛ ограничена антиоксидантами. Нарушение молекулярной организации мембран или разрушение антиоксидантов могут приводить к усилению реакций ПОЛ.Процесс ПОЛ имеет аутокаталитический, самоускоряющийся характер. Раз начавшись, процесс идет со всё возрастающей скоростью
Продукты ПОЛ токсичны, вызывают полимеризацию белков, окисление SH–групп белков, повреждают мембраны
