СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ

Содержание

2. СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ
3. Свободнорадикальное окисление Процесс, связанный с образованием продуктов неполного восстановления кислорода
4. СВОБОДНЫЙ РАДИКАЛ Молекулы или структурные фрагменты молекул, имеющие на внешней орбитали неспаренный электрон
5. Активные формы кислорода (АФК) Химически агрессивные соединения кислорода, повреждающие молекулы органических веществ
6. Взаимодействие АФК с биомолекулами
7. Виды АФК О2– – супероксид НО2. – гидропероксид Н2О2 – пероксид водорода ОН. – гидроксил NO.
8. Причины возникновения СР
9. Механизм образования СР Инициация Рост цепи Обрыв цепи
10. Виды инициации образования СР Ферментативная Неферментативная
11. Ферментативная инициация НАДФ – оксидаза (образуется О2–) НАДН – оксидаза (продуцируется Н2О2) Миелопероксидаза (синтез НСlО)
12. НАДФ - оксидаза
13. Неферментативная инициация образования СР
14. Положительная роль свободных радикалов Неспецифический иммунитет, цитотоксический, канцерогенный, мутагенный эффект Обновление клеток Эндотелиальный фактор релаксации Транссинаптическая
15. Минусы свободных радикалов
16. перекисное окисление липидов цепной процесс окисления липидов мембран, инициаторы которого – продукты неполного окисления кислорода.
17. метаболическая роль ПОЛ и активных форм кислорода Через стадию перекисных производных полиненасыщенных жирных кислот осуществляется синтез
18. Активные формы кислорода, образуемые в процессе ПОЛ, обеспечивают цитотаксическое действие фагоцитов, являются механизмом регуляции процесса деления
19. отрицательное значение ПОЛ в механизме ПОЛ радикал кислорода атакует двойные связи ненасыщенных жирных кислот мембранных липидов,
20. патологические состояния, повышающие скорость ПОЛ атеросклероз, канцерогенез, алкогольный цирроз печени, мышечные дистрофии (болезнь Дюшенна), болезнь Паркинсона
21. Реакции ПОЛ в норме происходят в клетке постоянно, но с низкой активностью, так как клетки имеют
22. определение скорости и объема ПОЛ для характеристики ПОЛ часто используют определение малонового диальдегида, конечного продукта ПОЛ.
23. практическое значение определения уровня ПОЛ исследование уровня спонтанного ПОЛ у больных с начальными формами сосудистых заболеваний
24. АНТИОКСИДАНТЫ
25. Антиоксиданты (антиокислители) — ингибиторы окисления, природные или синтетические вещества, способные тормозить процессы свободнорадикального окисления и контролировать
26. Механизмы действия Механизм действия наиболее распространённых антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и др.) состоит в обрыве
27. Антиоксидантами являются: Ферменты: супероксиддисмутаза, метионин – редуктаза, каталаза и глутатионпероксидаза, - которые синтезируются в организме; Некоторые
28. Ферментативные антиоксиданты. Супероксиддисмутаза (SOD, СОД) Супероксиддисмутаза (супероксид'супероксид-оксидоредуктаза, superoxide dismutase, КФ 1.15.1.1) представлена семейством металлоферментов, катализирующих реакцию
29. Структура и активность СОД Ферменты различаются по первичной структуре и по природе металлов, входящих в активный
30. Функции СОД Физиологическую функцию СОД связывают с защитой клеток от свободно радикального повреждения. В условиях нормального
31. Каталаза Каталаза (от греч. χαταλύω — разрушаю) — Это тетрамерный гем-содержащий белок , фермент (КФ 1.11.1.6),
32. Глутатионпероксидаза Глутатионпероксидазы (ГП) - семейство ферментов, защищающих организм от оксидативного повреждения. ГП катализируют распад липидных пероксидаз
33. Не ферментативные антиоксиданты. Витамины наряду с другими низкомолекулярными веществами эндогенного происхождения, являются мощными антиоксидантами и по
34. Чем больше количество источников свободных радикалов воздействует на Вас и чем дольше продолжительность и выше интенсивность
35. Содержание биологических антиоксидантов в тканях уменьшается при старении организма, витаминной недостаточности (например при гиповитаминозах А, Е,
36. Антиоксиданты должны поступать из свежих овощей и фруктов. Однако на сегодня, при сильном загрязнении окружающей среды,
37. Принимая биологически активные добавки, в состав которых входят антиоксиданты, можно свести к минимуму действие свободных радикалов.
38. Наиболее важные антиоксиданты: витамин С в качестве очень сильного антиоксиданта защищает другие антиоксиданты, в частности витамин
39. Применение- Антиоксиданты широко применяют на практике. Окислительные процессы приводят к порче ценных пищевых продуктов (прогорканию жиров,
41. Скачать презентацию

Слайд 2

СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ
ОКИСЛЕНИЕ

Слайд 3

Свободнорадикальное окисление
Процесс, связанный с образованием продуктов неполного восстановления кислорода

Слайд 4

СВОБОДНЫЙ РАДИКАЛ
Молекулы или структурные фрагменты молекул, имеющие на внешней орбитали

неспаренный электрон

Слайд 5

Активные формы кислорода (АФК)
Химически агрессивные соединения кислорода, повреждающие молекулы органических веществ

Слайд 6

Взаимодействие АФК с биомолекулами

Слайд 7

Виды АФК
О2– – супероксид
НО2. – гидропероксид
Н2О2 – пероксид водорода
ОН. – гидроксил
NO.

– оксид азота
О2 – кислород

ОСl–
ОBr–
Оl–
RO2.
RO.
. О3

Слайд 8

Причины возникновения СР

Слайд 9

Механизм образования СР
Инициация
Рост цепи
Обрыв цепи

Слайд 10

Виды инициации образования СР
Ферментативная
Неферментативная

Слайд 11

Ферментативная инициация
НАДФ – оксидаза (образуется О2–)
НАДН – оксидаза (продуцируется Н2О2)
Миелопероксидаза (синтез

НСlО)

Слайд 12

НАДФ - оксидаза

Слайд 13

Неферментативная инициация образования СР

Слайд 14

Положительная роль свободных радикалов
Неспецифический иммунитет, цитотоксический, канцерогенный, мутагенный эффект
Обновление клеток
Эндотелиальный фактор

релаксации
Транссинаптическая передача нервного импульса

Слайд 15

Минусы свободных радикалов

Слайд 16

перекисное окисление липидов
цепной процесс окисления липидов мембран, инициаторы которого – продукты

неполного окисления кислорода.

Слайд 17

метаболическая роль ПОЛ и активных форм кислорода
Через стадию перекисных производных полиненасыщенных

жирных кислот осуществляется синтез простагландинов;
образование гидроперекиси холестерина является одним из звеньев синтеза некоторых стероидных гормонов;
с помощью микросомальной системы ПОЛ происходит регуляция активности мембраносвязанных ферментов эндоплазматического ретикулума

Слайд 18

Активные формы кислорода, образуемые в процессе ПОЛ, обеспечивают цитотаксическое действие фагоцитов,

являются механизмом регуляции процесса деления клеток,
обеспечивают апоптоз, ротацию липидного и белкового компонентов биомембран
являются нейрорегуляторами

Слайд 19

отрицательное значение ПОЛ
в механизме ПОЛ радикал кислорода атакует двойные связи ненасыщенных

жирных кислот мембранных липидов, что способствует формированию гидроперекисей жирных кислот, которые оказывают токсическое воздействие на структурные и каталитические белки, нарушая ионтранспортные процессы и рецепторы клетки .
Результатом перекисного повреждения мембран клеток является увеличение их проницаемости. Вода, ионы Са2+ и Na+ входят в клетки и субклеточные частицы, вызывая их набухание и разрушение. Свободные радикалы проникают в ядро и митохондрии, окисляя ДНК. Это приводит к разрыву цепей ДНК и мутациям. Один из конечных продуктов деградации жирных кислот при ПОЛ - малоновый диальде-гид, который взаимодействует с NН2-группами белков, вызывая их необратимую денатурацию.

Слайд 20

патологические состояния, повышающие скорость ПОЛ
атеросклероз, канцерогенез, алкогольный цирроз печени, мышечные дистрофии

(болезнь Дюшенна), болезнь Паркинсона и старение организма.

Слайд 21

Реакции ПОЛ в норме происходят в клетке постоянно, но с низкой

активностью, так как клетки имеют различные системы защиты от активных форм кислорода (антиоксидантные системы). С появлением неблагоприятных факторов процесс ПОЛ приобретает патологические черты.
Окисление липидов приводит к нарушению нормальной упаковки мембранного бислоя , что может вызвать повреждение и мембраносвязанных белков. ПОЛ может приводить к инактивации мембранных рецепторов, а также таких ферментов, как глюкозо-6-фосфатаза и Na/K-АТФаза, принимающая непосредственное участие в поддержании ионного гомеостаза клетки. В митохондриях могут повреждаться ферменты матрикса, компоненты дыхательной цепи. Поврежденные мембраны утрачивают энергетический потенциал, электровозбудимую функцию, контроль за ионными потоками и медиаторными системами, возникают патологические (воспалительные, нейродегенеративные, злокачественные) изменения в тканях, что приводит организм к гибели. Усиление процессов ПОЛ в липопротеинах сыворотки крови усиливает их захват макрофагами и лежит в основе атерогенеза.

Слайд 22

определение скорости и объема ПОЛ
для характеристики ПОЛ часто используют определение малонового

диальдегида, конечного продукта ПОЛ. Но это лишь приблизительно описывает процесс ПОЛ, так как МДА является продуктом окисления некоторых аминокислот и нуклеотидов. Более корректным является метод хемилюминесценции, с помощью которого можно измерить уровень липидных радикалов. Именно этот метод позволил экспериментально определить константы скоростей основных реакций цепного окисления липидов.

Слайд 23

практическое значение определения уровня ПОЛ
исследование уровня спонтанного ПОЛ у больных с

начальными формами сосудистых заболеваний головного мозга позволило обнаружить, что уровень ПОЛ повышен, снижена активность антиоксидантной системы, в клетках происходит накопление ионов Са. У больных с начальными формами сосудистых заболеваний головного мозга неврологиеская симптоматика немногочисленна, в силу чего обычная диагностика затруднена. Единственным действенным методом диагностики в этом случае является орпеделение объема и скорости ПОЛ.

Слайд 24

АНТИОКСИДАНТЫ

Слайд 25

Антиоксиданты (антиокислители) — ингибиторы окисления, природные или синтетические вещества, способные тормозить

процессы свободнорадикального окисления и контролировать в организме количество свободных радикалов.

Они позволяет нам в максимальной степени использовать окислительные свойства кислорода и при этом оставаться живыми (не переокисляться т.е. не сгорать). Т.е.Защищают организм от переокисления.
При отсутствии в организме этих веществ мы бы умерли в течении нескольких секунд. Образно говоря, когда мы сжигаем (окисляем) пищу, ради получения энергии, роль защитного экрана, ограничивающего процессы окисления, играют антиоксиданты.

Слайд 26

Механизмы действия
Механизм действия наиболее распространённых антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и

др.) состоит в обрыве реакционных цепей: молекулы антиоксиданта взаимодействуют с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов.
Окисление замедляется также в присутствии веществ, разрушающих гидроперекиси (диалкилсульфиды и др.). В этом случае падает скорость образования свободных радикалов. Даже в небольшом количестве (0,01—0,001 %) антиоксиданты уменьшают скорость окисления, поэтому в течение некоторого периода времени (период торможения, индукции) продукты окисления не обнаруживаются. В практике торможения окислительных процессов большое значение имеет явление синергизма — взаимного усиления эффективности антиоксидантов в смеси, либо в присутствии других веществ.

Слайд 27

Антиоксидантами являются:
Ферменты: супероксиддисмутаза, метионин – редуктаза, каталаза и глутатионпероксидаза, -

которые синтезируются в организме;

Некоторые витамины и микроэлементы: витамины А, С, Е, бета-каротин, ликопин, цинк, селен;
Гармон мелатонин, аминокислота таурин;

Антиоксиданты, используемые как пищевые добавки:
Пектин
Аскорбиновая кислота (витамин C)
Лимонная кислота
Бутилгидроксианизол BHA, бутилгидрокситолуол BHT
Антоцианины
Дигидрокверцетин
Дополнительные компоненты для связывания ионов переходных металлов:
Трилон Б (ЭДТА)

Слайд 28

Ферментативные антиоксиданты. Супероксиддисмутаза (SOD, СОД)
Супероксиддисмутаза (супероксид'супероксид-оксидоредуктаза, superoxide dismutase, КФ 1.15.1.1) представлена семейством

металлоферментов, катализирующих реакцию дисмутации супероксидных радикалов.

Слайд 29

Структура и активность СОД
Ферменты различаются по первичной структуре и по

природе металлов, входящих в активный центр. Cu,Zn-СОД можно рассматривать как эукариотический цитозольный фермент, Fe-СОД и Mn- СОД - как прокариотические ферменты, СОД являются в основном внутриклеточными ферментами и лишь небольшая часть активности обнаружена во внеклеточных жидкостях млекопитающих в виде гликозилированного тетрамера Cu,Zn-СОД.

СОД характеризуется необычайной структурной стабильностью и является одним из наиболее термостабильных глобулярных белков. Фермент активен в 8 М мочевине; он не реагирует с дитионитробензоатом (ДТНБ) в 8 М гуанидингидрохлориде при рН 11,4 (24 ) в течение 24 часов. При выдерживании в 86%-ном этаноле при 24 в течение трех часов фермент теряет активность только на 10%.

Слайд 30

Функции СОД
Физиологическую функцию СОД связывают с защитой клеток от свободно радикального

повреждения.
В условиях нормального обмена супероксиддисмутазы поддерживают стационарную концентрацию супероксидных радикалов на определенном уровне, защищая тем самым клеточные структуры от повреждающего действия как самих радикалов О -, так и от появления гидроксильных радикалов, которые могут образовываться из О - и Н О .
Существенная роль отводится супероксидным радикалам в развитии воспалительных процессов. Успешное лечение СОД воспалительных процессов позволяет рассматривать этот фермент как альтернативу кортикостероидам.
Супероксиддисмутаза катализирует дисмутацию супероксида в кислород и пероксид водорода. Таким образом, она играет важнейшую роль в антиоксидантной защите практически всех клеток, так или иначе находящихся в контакте с кислородом.

Слайд 31

Каталаза
Каталаза (от греч. χαταλύω — разрушаю) — Это тетрамерный гем-содержащий белок

, фермент (КФ 1.11.1.6), который разлагает образующуюся в процессе биологического окисления перекись водорода на воду и молекулярный кислород: 2H2O2 = 2H2O + O2, а также окисляет в присутствии перекиси водорода низкомолекулярные спирты и нитриты. Содержится почти во всех организмах. Участвует в тканевом дыхании. При низком содержании Н2О2 органические пероксиды преимущественно катализируются пероксидазой. Однако, при высоких концентрациях Н2О2 работают каталазы. Уровень активности различается не только в разных тканях, но и внутри самой клетки. Печень , почки и красные кровяные клетки содержат высокий уровень СТ.

Слайд 32

Глутатионпероксидаза
Глутатионпероксидазы (ГП) - семейство ферментов, защищающих организм от оксидативного повреждения. ГП

катализируют распад липидных пероксидаз и перекиси водорода. Известно несколько генов, кодирующих разные формы глутатионпероксидаз, отличающиеся также по локализации в организме. Структурно они представляют собой селеносодержащие тетрамерные гликопротеины.
Селен - кофактор этого фермента.
[H2O2CA + PGES]-фенотип: генетическая регуляция

Слайд 33

Не ферментативные антиоксиданты.
Витамины наряду с другими низкомолекулярными веществами эндогенного происхождения, являются

мощными антиоксидантами и по механизму действия являются ловушками свободных радикалов (двойные связи в структуре являются ,,тонким местом ,,в молекуле, она отдает протоны и восстанавливает свободные радикалы до инертных молекул).

ВИТАМИН С

ВИТАМИН А

Слайд 34

Чем больше количество источников свободных радикалов воздействует на Вас и чем

дольше продолжительность и выше интенсивность воздействия, тем больше расход антиоксидантов и тем большее количество биологически активных веществ должно поступать в организм с пищей.

Слайд 35

Содержание биологических антиоксидантов в тканях уменьшается при старении организма, витаминной недостаточности

(например при гиповитаминозах А, Е, С, Р, интоксикациях) и дефицит микроэлементов, особенно цинка и селена. Несмотря на то, что в организме человека могут синтезироваться некоторые антиоксиданты (мочевая кислота, глутатион, метионин, фосфолипиды), тем не менее основным компонентом антиоксидантной системы являются нутрицевтики антиоксидантного действия, поступающие с пищей.

Слайд 36

Антиоксиданты должны поступать из свежих овощей и фруктов. Однако на сегодня,

при сильном загрязнении окружающей среды, значительном усилении стрессов (на много увеличилось количество свободных радикалов) и заметном ухудшении качества продуктов питания (снизилось количество антиоксидантов и др. биоактивных веществ в продуктах) не достаточно получаемых с пищей веществ.

Слайд 37

Принимая биологически активные добавки, в состав которых входят антиоксиданты, можно свести

к минимуму действие свободных радикалов. Особенно важную роль, помимо детоксикации и защиты организма, антиоксиданты играют в профилактике сердечно – сосудистых, онкологических заболеваний, в т.ч. рака, аутоиммунных заболеваний, останавливают преждевременное и быстрое старение.

Слайд 38

Наиболее важные антиоксиданты: витамин С в качестве очень сильного антиоксиданта защищает

другие антиоксиданты, в частности витамин Е, а так же клетки головного и спинного мозга. Наиболее активен витамин С в присутствии биофлаваноидов. Кроме того витамин С нейтрализует многие опасные субстанции и играет ключевую роль в иммунной системе. Он повышает синтез интерферона – естественной антивирусной защиты и стимулирует активность иммунных клеток.

Витамин А и его предшественник бета - каротин – мощные нейтрализаторы свободных радикалов. Витамин А необходим здоровой коже и слизистым оболочкам – «первой линии обороны» организма от враждебных микроорганизмов и токсинов. Он усиливает иммунную реакцию. Бета – каротин и витамин А разрушают канцерогены, вызывающие рак, снижают уровень холестерина, предупреждают заболевания сердца и сосудов.

Слайд 39

Применение-
Антиоксиданты широко применяют на практике. Окислительные процессы приводят к порче ценных

пищевых продуктов (прогорканию жиров, разрушению витаминов), потере механической прочности и изменению цвета полимеров (каучук, пластмассы, волокно), осмолению топлива, образованию кислот и шлама в турбинных и трансформаторных маслах и др. Для увеличения стойкости пищевых продуктов, содержащих жиры и витамины, используют природные антиоксиданты — токоферолы (витамины Е), нордигидрогваяретовую кислоту и др. — и синтетические антиоксиданты — пропиловый и додециловый эфиры галловой кислоты, бутилокситолуол (ионол) и др.

СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ

Содержание

СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕОКИСЛЕНИЕ

Свободнорадикальное окислениеПроцесс, связанный с образованием продуктов неполного восстановления кислорода

СВОБОДНЫЙ РАДИКАЛ Молекулы или структурные фрагменты молекул, имеющие на внешней орбитали

Активные формы кислорода (АФК) Химически агрессивные соединения кислорода, повреждающие молекулы органических веществ

Взаимодействие АФК с биомолекулами

Виды АФКО2– – супероксидНО2. – гидропероксидН2О2 – пероксид водородаОН. – гидроксилNO.

Причины возникновения СР

Механизм образования СРИнициацияРост цепиОбрыв цепи

Виды инициации образования СРФерментативнаяНеферментативная

Ферментативная инициацияНАДФ – оксидаза (образуется О2–)НАДН – оксидаза (продуцируется Н2О2)Миелопероксидаза (синтез

НАДФ - оксидаза

Неферментативная инициация образования СР

Положительная роль свободных радикаловНеспецифический иммунитет, цитотоксический, канцерогенный, мутагенный эффектОбновление клетокЭндотелиальный фактор

Минусы свободных радикалов

перекисное окисление липидовцепной процесс окисления липидов мембран, инициаторы которого – продукты

метаболическая роль ПОЛ и активных форм кислородаЧерез стадию перекисных производных полиненасыщенных