Стадии перекисного окисления липидов

Рис.6. Основные пути генерации, конверсии и утилизации АФК в организме человека.

В реакциях преобразования кислородных свободных радикалов принимают участие также и антиоксидантные ферменты:

супероксиддисмутаза (E-Cu²⁺, E-Mn³⁺, E-Fe³⁺):

Е-Сu²⁺ + О₂^- →Сu⁺ + О₂;

Е-Сu⁺ +О₂^- +2H⁺→Е-Си²⁺+Н₂О₂;

каталаза и пероксидаза:

E - Fe³⁺ - ОН^- + Н₂О₂ → Е – Fe³⁺ - ООН^- + H₂О

E-Fe³⁺ - OOH^-+H₂O₂→E-Fe³⁺ - OH^- +H₂O + O₂.

В реакциях ПОЛ при радикал-радикальной аннигиляции происходит обрыв цепей с образованием молекулярных продуктов реакции:

RO + O₂^- + H⁺ →RОH + О₂;

ROO + O₂^- →ROOH + O₂

RO₂ +RO₂ → R = O + O₂ +hv.

Следствием обрыва цепей в этих преобразованиях будет образование пероксида водорода и кислорода. По мере накопления пероксид водорода в реакциях дисмутации содействует образованию de novo свободных радикалов, которые снова могут вступать в вышеуказанные преобразования с образованием Н₂О₂и выделением кислорода:

О₂^- + Н₂О₂ → О₂ + ОН^- + ОН^’;

ОН^’ +Н₂О₂ → H₂O +H⁺ +О₂^-;

Н₂О₂ +ē→ОН + ОН^-.

Перекисное окисление

. Реакции ПОЛ являются свободнорадикальными и постоянно происходят в организме. Наиболее подвержены действию активных форм кислорода жирные кислоты, содержащие двойные связи, расположенные через СН2-группу. Именно от этой СН2-группы свободный радикал (инициатор окисления) легко отнимает электрон, превращая липид, содержащий эту кислоту, в свободный радикал.

ПОЛ - цепные реакции, обеспечивающие расширенное воспроизводство свободных радикалов, частиц, имеющих неспаренный электрон, которые инициируют дальнейшее распространение перекисного окисления.

Стадии перекисного окисления липидов

1) Инициация: образование свободного радикала (L•)

Инициирует реакцию чаще всего гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН2-групп полиеновой кислоты, что приводит к образованию липидного радикала.

2) Развитие цепи:

Развитие цепи происходит при присоединении О2, в результате чего образуется липопе-роксирадикал LOO• или пероксид липида LOOH.

L • + О2 → LOO •

LOO• + LH → LOOM + LR•

ПОЛ представляет собой свободнорадикальные цепные реакции, т.е. каждый образовавшийся радикал инициирует образование нескольких других.

3) Разрушение структуры липидов

Конечные продукты перекисного окисления полиеновых кислот - малоновый диальдегид и гидропероксид кислоты.

4 ) Обрыв цепи - взаимодействие радикалов между собой:

LOO• + L• → LOOH + LH

L• + vit E → LH + vit E•

vit E• + L• → LH + vit Еокисл.

Развитие цепи может останавливаться при взаимодействии свободных радикалов между собой или при взаимодействии с различными антиоксидантами, например, витамином Е, который отдаёт электроны, превращаясь при этом в стабильную окисленную форму.

В результате появления в гидрофобном слое мембран гидрофильных зон за счёт образования гидропероксидов жирных кислот в клетки могут проникать вода, ионы натрия, кальция, что приводит к набуханию клеток, органелл и их разрушению. Активация перекисного окисления характерна для многих заболеваний: дистрофии мышц (болезнь Дюшенна), болезни Паркинсона, при которых ПОЛ разрушает нервные клетки в стволовой части мозга, при атеросклерозе, развитии опухолей. Перекисное окисление активируется также в тканях, подвергшихся сначала ишемии, а затем реоксигенации, что происходит, например, при спазме коронарных артерий и последующем их расширении.

Изменение структуры тканей в результате ПОЛ можно наблюдать на коже: с возрастом увеличивается количество пигментных пятен на коже, особенно на дорсальной поверхности ладоней. Этот пигмент называют липофусцин, представляющий собой смесь липидов и белков, связанных между собой поперечными ковалентными связями и денатурированными в результате взаимодействия с химически активными группами продуктов ПОЛ. Этот пигмент фагоцитируется, но не гидролизуется ферментами лизосом, и поэтому накапливается в клетках, нарушая их функции.

Дата добавления: 2015-07-15