Mức độ tạo gốc tự do

Quá trình oxy hóa tự do xảy ra với sự tham gia của các dạng gốc tự do của oxy, được hình thành trong quá trình khử một electron của oxy và trên hết là oxy anion superoxide.

Thông thường, các phản ứng oxy hóa triệt để này xảy ra ở trung tâm hoạt động của các enzyme tương ứng và các sản phẩm trung gian không xuất hiện ở môi trường bên ngoài. Khi các điều kiện hoạt động của chuỗi hô hấp thay đổi (ví dụ, trong tình trạng thiếu oxy), sự khử oxy bằng một electron cũng có thể xảy ra trong đó, do thực tế là ái lực của nó với ubiquinone cao hơn so với cytochrom oxydase. Những quá trình này dẫn đến sự hình thành anion superoxide của oxy. Gốc này cũng có thể được hình thành dưới tác động của tia cực tím, cũng như thông qua sự tương tác của oxy với các ion kim loại có hóa trị thay đổi (thường là với sắt) hoặc trong quá trình oxy hóa tự phát của một số hợp chất, chẳng hạn như dopamine. Cuối cùng, nó có thể được sản xuất trong tế bào bởi các enzym như xanthine oxidase hoặc NADPH oxidase.

Sự hình thành anion superoxide của oxy có ý nghĩa sinh học quan trọng. Nó là một hợp chất có tính phản ứng cao, do tính ưa nước cao nên không thể rời khỏi tế bào và tích tụ trong tế bào chất. Sự biến đổi của nó dẫn đến sự hình thành một số tác nhân oxy hóa hoạt động (Hình 9.10). Nó có khả năng kích hoạt NO synthase, tạo thành gốc NO trong các mô, có đặc tính của chất truyền tin thứ hai (kích hoạt guanylate cyclase hòa tan, sản phẩm của nó, cGMP, có đặc tính giãn mạch). Mặt khác, anion superoxide có khả năng khử hàm lượng gốc NO, chuyển nó thành peroxynitrite ONOOH (xem Hình 9.10).

Tế bào sống có hệ thống phòng thủ chống lại sự gia tăng sản xuất các gốc tự do. enzym superoxide dismutase chuyển đổi anion superoxide của oxy thành hydro peroxide H ít phản ứng hơn và kỵ nước hơn₂VỀ₂. Hydrogen peroxide là chất nền cho peroxidase phụ thuộc catalase và glutathione, xúc tác quá trình chuyển đổi thành phân tử nước. Tuy nhiên, hydrogen peroxide có thể tạo ra gốc hydroxyl khi có mặt sắt kim loại hoặc được chuyển hóa thành anion hypochlorite OCl nhờ enzyme myeloperoxidase.

Cơm. 9.10. Sự chuyển đổi của các gốc tự do và chức năng chính của chúng trong các mô [Boldyrev A.A., 1996].

Cả anion hypochlorite và gốc hydroxyl đều là những tác nhân oxy hóa mạnh. Chúng có khả năng biến đổi protein, axit nucleic, gây ra quá trình peroxid hóa lipid (từ đó lipid màng không bão hòa đa “bị ảnh hưởng” nhiều nhất) và do phản ứng dây chuyền, dẫn đến tổn thương nhiều màng và chết tế bào. Một bổ sung quan trọng cho các phản ứng này là khả năng gốc NO, khi tương tác với anion superoxide, tạo thành peroxynitrite, có thể gây ra cái gọi là apoptosis (chết tế bào theo chương trình) và trong quá trình phân hủy tự phát của nó, biến thành gốc hydroxyl. Loại thứ hai cũng có thể được hình thành từ anion hypochlorite với sự có mặt của các ion sắt.

Các quá trình xảy ra trước khi hình thành gốc hypochlorite anion hoặc gốc hydroxyl được định vị trong tế bào chất và được kiểm soát bởi các enzyme tế bào chất hoặc chất chống oxy hóa hòa tan trong nước tự nhiên. Ví dụ, taurin có khả năng liên kết anion hypochlorite dưới dạng phức hợp chloramine, dipeptide carnosine và các dẫn xuất của nó trung hòa gốc hydroxyl và các hợp chất như protein ferritin, liên kết sắt. Quá trình peroxid hóa lipid, bắt đầu trong không gian kỵ nước của màng tế bào, có thể làm gián đoạn quá trình chống oxy hóa kỵ nước nổi tiếng α-tocopherol (vitaminE). Nồng độ cao của nó trong màng sinh học giúp chúng không bị phá hủy bởi các gốc tự do.

Việc ức chế hoàn toàn các quá trình peroxide trong mô rõ ràng là không thực tế; các gốc tự do có những đặc tính có lợi. Chúng gây ra apoptosis và tham gia vào việc hình thành khả năng miễn dịch tế bào. Sự hình thành hydroperoxide của chuỗi axit béo của phospholipid không bão hòa đa làm tổn thương lớp kép và bằng cách kích thích hoạt động của phospholipase, thúc đẩy giải phóng axit béo từ lipid màng. Axit arachidonic không bão hòa đa là mục tiêu phổ biến cho sự tấn công của gốc tự do. Quá trình này có thể kích thích sự biến đổi enzyme của nó theo một trong hai cách - lipoxygenase hoặc cyclooxygenase. Kết quả là, các chất điều hòa sinh học quan trọng được hình thành trong tế bào: prostaglandin, leukotrienes, tromboxan. Lysophospholipids được hình thành trong quá trình phân tách một axit béo biến đổi có thể được khôi phục về trạng thái ban đầu bằng cách sử dụng một axit béo khác (ở dạng acyl-CoA). Bằng cách này, thành phần axit béo của các phân tử lipid trong màng tế bào có thể được điều chỉnh.

Các gốc oxy tự do có khả năng phản ứng cao, được đặc trưng bởi khả năng oxy hóa cao và khả năng biến đổi nhanh chóng, có thể gây ra phản ứng dây chuyền. Hiện nay, vai trò quan trọng của các quá trình gốc tự do trong việc phát triển các tình trạng bệnh lý và liên quan đến tuổi tác trong các mô đã được công nhận [Vladimirov Yu.A. và cộng sự, 1983]. Sự biến đổi gốc tự do có liên quan đến các cơ chế làm tăng khả năng sống sót của tế bào trong điều kiện không thuận lợi và việc giảm việc tạo ra các gốc tự do trong cơ thể góp phần làm suy yếu khả năng miễn dịch của tế bào. Tuy nhiên, việc tạo ra các gốc tự do ngày càng tăng đi kèm với các tình trạng bệnh lý (bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer) và quá trình lão hóa sinh học.

MỨC ĐỘ TẠO GỐC TỰ DO TRONG MẪU XUẤT BẢN CỦA BỆNH NHÂN Vô Sinh

Mức độ tạo ra các gốc tự do trong các mẫu xuất tinh của bệnh nhân vô sinh được đánh giá bằng phương pháp phát quang hóa học. Người ta đã chứng minh rằng trong các mẫu chứa kháng thể chống tinh trùng, khả năng tổn thương màng sinh chất của tinh trùng sẽ tăng lên do tạo ra quá nhiều gốc tự do. Người ta chú ý nhiều đến việc nghiên cứu vai trò của kháng thể kháng tinh trùng (ASAT) trong quá trình sinh sản. Tuy nhiên, câu hỏi về tác dụng của ACAT đối với quá trình thụ tinh vẫn chưa rõ ràng. Công trình của một số tác giả cho thấy mối quan hệ giữa sự hiện diện của kháng thể và khả năng mang thai giảm, trong khi ở các nghiên cứu khác, người ta nghi ngờ ảnh hưởng của ACAT đến việc giảm chỉ số này ở những bệnh nhân có kháng thể. Mục đích của công việc này là đánh giá mức độ tạo SR trong các mẫu xuất tinh ACAT dương tính và ACAT âm tính.

Ấn phẩm: Bản tin Sinh học Thực nghiệm và Y học
Năm xuất bản: 2001
Âm lượng: 3 giây.
Thông tin bổ sung: 2001.-N 6.-P.658-660
Lượt xem: 171

Các loại oxy phản ứng (ROS) - các hợp chất trong đó oxy có một electron độc thân.

ROS được hình thành khi các điều kiện hoạt động của chuỗi hô hấp thay đổi (ví dụ, trong tình trạng thiếu oxy), dưới tác động của tia UV, trong quá trình tương tác của oxy với các ion kim loại có hóa trị thay đổi (sắt), trong quá trình oxy hóa tự phát của một số chất, với sự tham gia của enzyme xanthine oxyase hoặc NADPH oxyase. Dưới những điều kiện này, nó được hình thành oxy anion superoxide O₂ .− , sau đó hydro peroxit H₂VỀ₂ Và gốc hydroxit HO. . Chúng gây ra các loại oxy phản ứng peroxid hóa lipid - một quá trình dẫn đến tổn thương màng tế bào nghiêm trọng, làm tổn hại đến protein và DNA.

Sự bất hoạt của các loại oxy phản ứng trong tế bào xảy ra dưới tác động của hệ thống chống oxy hóa. Nó bao gồm một số enzyme chống oxy hóa và chất chống oxy hóa trọng lượng phân tử thấp (vitamin C, glutathione, vitamin E, v.v.).

Superoxide dismutase(SOD) chuyển đổi anion superoxide của oxy thành hydrogen peroxide H₂VỀ₂:

Catalase - Enzym hemin chứa Fe 3+ xúc tác cho phản ứng phân hủy hydrogen peroxide. Điều này tạo ra nước và oxy:

Hoạt tính catalase cao nhất trong cơ thể là đặc trưng của gan. Trong hồng cầu có rất nhiều catalase. Ở đó nó bảo vệ heme hemoglobin khỏi quá trình oxy hóa.

Peroxidase- enzyme heme, khử hydro peroxide thành nước; Đồng thời, một chất khác bị oxy hóa:

Peroxidase có khả năng phân hủy các peroxit khác, chuyển chúng thành rượu. Hoạt động của peroxidase được tìm thấy ở gan, thận và bạch cầu trung tính.

Chất chống oxy hóa - các hoạt chất sinh học tương tác với các gốc tự do và ngăn chặn quá trình oxy hóa gốc tự do của các chất hữu cơ trong cơ thể.

Vitamin,thể hiện đặc tính chống oxy hóa - ÁP CHẢO. Tripeptide thể hiện đặc tính chống oxy hóa glutathione, taurin (Axit 2-aminoethanesulfonic), dipeptide carnosine

Việc ức chế hoàn toàn các quá trình peroxide trong mô rõ ràng là không thực tế. Các gốc tự do gây ra sự chết tế bào, tham gia vào việc hình thành miễn dịch tế bào, kích thích hoạt động của phospholipase, từ đó tham gia vào quá trình tổng hợp eicosanoids.

Tuy nhiên, việc tạo ra các gốc tự do ngày càng tăng đi kèm với các tình trạng bệnh lý (bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer) và quá trình lão hóa sinh học.

Ngày thêm: 19/03/2015; lượt xem: 759; ĐẶT BÀI VIẾT TÁC PHẨM