自由基产生水平

自由氧化是在氧自由基形式的参与下发生的,自由基形式是在氧的单电子还原过程中形成的,最重要的是, 超氧阴离子氧.

通常,这些自由基氧化反应发生在相应酶的活性中心,中间产物不会出现在外部环境中。当呼吸链的运行条件发生变化时(例如缺氧时),由于其对泛醌的亲和力高于对细胞色素氧化酶的亲和力,因此氧的单电子还原也是可能的。这些过程导致氧的超氧阴离子的形成。这种自由基也可以在紫外线的影响下形成,也可以通过氧与不同价态的金属离子(最常见的是铁离子)的相互作用或在某些化合物(例如多巴胺)的自发氧化过程中形成。最后,它可以通过黄嘌呤氧化酶或 NADPH 氧化酶等酶在细胞中产生。

氧的超氧阴离子的形成具有重要的生物学意义。它是一种高反应性化合物,由于其高亲水性,无法离开细胞并积聚在细胞质中。它的转变导致许多活性氧化剂的形成(图9.10)。它能够激活NO合酶,在组织中形成NO自由基,具有第二信使的特性(激活可溶性鸟苷酸环化酶,其产物cGMP具有血管舒张特性)。另一方面,超氧阴离子能够降低NO自由基的含量,将其转化为过氧亚硝酸盐ONOOH(见图9.10)。

活细胞具有抵御自由基产生增加的防御系统。酶 超氧化物歧化酶 将氧的超氧阴离子转化为活性较低且疏水性较高的过氧化氢 H2关于2。过氧化氢是过氧化氢酶和谷胱甘肽依赖性过氧化物酶的底物,催化其转化为水分子。然而,过氧化氢可以在亚铁存在的情况下产生羟基自由基,或者通过髓过氧化物酶转化为次氯酸阴离子OCl。



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米。 9.10。 自由基的相互转化及其在组织中的主要功能 [Boldyrev A.A., 1996]。

次氯酸根阴离子和羟基自由基都是强氧化剂。它们能够修饰蛋白质、核酸,诱导脂质过氧化(其中多不饱和膜脂质“受损”最严重),并且由于连锁反应,导致多重膜损伤和细胞死亡。这些反应的一个重要补充是NO自由基在与超氧阴离子相互作用时能够形成过氧亚硝酸盐,它可以诱导所谓的细胞凋亡(程序性细胞死亡),并在其自发分解过程中转变成羟基自由基。后者也可以在铁离子存在下由次氯酸根阴离子形成。

在次氯酸根阴离子或羟基自由基形成之前发生的过程位于细胞质中,并受到细胞质酶或天然水溶性抗氧化剂的控制。例如, 牛磺酸 能够以氯胺复合物、二肽的形式结合次氯酸根阴离子 肌肽 及其衍生物中和羟基自由基,以及蛋白质等化合物 铁蛋白,结合铁。在细胞膜的疏水空间中引发的脂质过氧化能够中断众所周知的疏水抗氧化剂 α-生育酚 (维生素E)。它在生物膜中的高浓度可以防止它们被自由基破坏。

完全抑制组织中的过氧化物过程显然是不切实际的;自由基具有有益的特性。它们诱导细胞凋亡并参与细胞免疫的形成。多不饱和磷脂的脂肪酸链形成氢过氧化物会损害双层,并通过刺激磷脂酶的工作,促进脂肪酸从膜脂中释放。多不饱和花生四烯酸是自由基攻击的常见目标。这个过程可以通过以下两种方式之一刺激其酶促转化: 脂氧合酶 或者 环氧合酶。结果,细胞中形成了重要的生物调节剂:前列腺素、白三烯、血栓素。在修饰的脂肪酸裂解过程中形成的溶血磷脂可以使用另一种脂肪酸(以酰基辅酶A的形式)恢复到其原始状态。通过这种方式,可以调节细胞膜中脂质分子的脂肪酸组成。

高活性氧自由基的特点是高氧化电位和快速转化的能力,可以引发链式反应。目前,人们认识到自由基过程在组织中与年龄相关和病理状况的发展中的重要作用[Vladimirov Yu.A.等人,1983]。自由基转化涉及在不利条件下增加细胞存活的机制,体内自由基产生的减少会导致细胞免疫的减弱。然而,自由基产生的增加伴随着病理状况(帕金森病、阿尔茨海默病)和生物衰老过程本身。

不孕症患者精液样本中自由基的产生水平

使用化学发光法评估不育患者射精样品中自由基的产生水平。研究表明,在含有抗精子抗体的样品中,由于自由基的过度产生,精子质膜受损的可能性增加。抗精子抗体(ASAT)在生殖过程中的作用的研究受到了广泛关注。然而,ACAT 对受精的影响仍不清楚。一些作者的作品揭示了抗体的存在与怀孕可能性降低之间的关系,而在其他研究中,ACAT 对抗体患者这一指标降低的影响受到质疑。这项工作的目的是评估 ACAT 阳性和 ACAT 阴性射精样本中 SR 的产生水平。

出版物:实验生物学和医学通报
出版年份: 2001
音量:3秒。
附加信息:2001.-N 6.-P.658-660
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活性氧 (ROS) – 氧具有不成对电子的化合物。

当呼吸链的运行条件发生变化时(例如,缺氧期间)、在紫外线的影响下、氧与不同价态的金属离子(铁)相互作用期间、某些物质的自发氧化期间、在黄嘌呤氧化酶或 NADPH 氧化酶的参与下。在这些条件下就形成了 超氧阴离子氧O2 .− , 然后 过氧化氢H2关于2氢氧根H2O。 。它们会产生活性氧 脂质过氧化 - 导致膜严重损伤、蛋白质和 DNA 受损的过程。

在抗氧化系统的作用下,细胞中活性氧的失活发生。它包括多种抗氧化酶和低分子量抗氧化剂(维生素C、谷胱甘肽、维生素E等)。

超氧化物歧化酶(SOD) 将氧的超氧阴离子转化为过氧化氢H2关于2:

过氧化氢酶 - 含有Fe 3+ 的血红素酶催化过氧化氢的分解反应。这会产生水和氧气:

体内过氧化氢酶的最高活性是肝脏的特征。红细胞内含有大量过氧化氢酶。它可以保护血红蛋白血红素免受氧化。

过氧化物酶- 血红素酶,将过氧化氢还原为水;与此同时,另一种物质被氧化:

过氧化物酶能够分解其他过氧化物,将其转化为醇。过氧化物酶活性存在于肝脏、肾脏和中性粒细胞中。

抗氧化剂 - 与自由基相互作用并防止体内有机物质自由基氧化过程的生物活性物质。

维生素,表现出抗氧化特性 - S、E、A、R。三肽具有抗氧化特性 谷胱甘肽, 牛磺酸(2-氨基乙磺酸),二肽 肌肽

完全抑制组织中的过氧化物过程显然是不切实际的。自由基诱发 细胞凋亡,参与组建 细胞免疫, 刺激磷脂酶的工作,从而参与类二十烷酸的合成。

然而,自由基产生的增加伴随着病理状况(帕金森病、阿尔茨海默病)和生物衰老过程本身。

添加日期:2015-03-19;浏览次数:759;订购作品写作