 |
Повреждение мембран и ферментов клетки
|
|
|
|
Повреждение клеточных мембран и ферментов играет существенную роль в расстройстве жизнедеятельности клетки, а также – что особенно важно – в переходе обратимых изменений в ней в необратимые.
Основные механизмы повреждения клеточных мембран приведены на рис. 5– 4. Все указанные механизмы прямо или опосредованно ведут к повреждению, изменению конформации и/или кинетических свойств ферментов, многие из которых связаны с мембранами.
Ы ВЁРСТКА вставить файл «ПФ Рис 05 0 4 Механизмы повреждения мембран клеток»
Рис. 5–4. Механизмы повреждения мембран клеток. СРР – свободнорадикальная реакция.
Свободнорадикальные реакции
Свободнорадикальные процессы и реакции СПОЛ – необходимое звено таких жизненно важных процессов, как транспорт электронов в цепи дыхательных ферментов, синтез Пг и лейкотриенов, пролиферация и дифференцировка клеток, фагоцитоз, метаболизм катехоламинов и др. В реакции СПОЛ могут вовлекаться белки, нуклеиновые кислоты, липиды, в особенности фосфолипиды. СПОЛ важна для регуляции липидного состава биомембран и активности ферментов. Последнее является результатом как прямого действия продуктов липопероксидных реакций на ферменты, так и опосредованного – через изменение состояния мембран, с которыми ассоциированы молекулы многих ферментов.
Интенсивность СПОЛ регулируется соотношением факторов, активирующих (прооксидантов) и подавляющих (антиоксидантов) этот процесс (рис. 5– 5). К числу наиболее активных прооксидантов относятся легко окисляющиеся соединения, индуцирующие появление свободных радикалов, в частности нафтохиноны, витамины A и D, восстановители — НАДФН2, НАДН2, липоевая кислота, продукты метаболизма Пг и катехоламинов.
|
|
|
Ы ВЁРСТКА вставить файл «ПФ Рис 05 0 5 Компоненты системы перекисного окисления липидов»
Рис. 4–5. Компоненты системы перекисного окисления липидов.
Этапы СПОЛ. Процесс липопероксидации можно условно разделить на три этапа (см. рис. 5– 6 и рис. 5– 7): 1) кислородной инициации («кислородный» этап – образование активных форм кислорода); 2) генерации свободных радикалов органических и неорганических веществ (свободнорадикальный этап); 3) продукции перекисей и гидроперекисей липидов (перекисный этап).
Активные формы кислорода. Начальным звеном СПОЛ при повреждении клетки является, как правило, образование так называемых активных форм кислорода: – синглетного (1O2), –супероксидного радикала (O2–); – перекиси водорода (Н2О2);– гидроксильного радикала (OH–).
Супероксидный радикал O2– генерируют лейкоциты (особенно интенсивно при фагоцитозе), митохондрии в процессе окислительных реакций, разные ткани при метаболической трансформации катехоламинов, синтезе Пг и других соединений.
Пероксид водорода H2О2 образуется при взаимодействии (дисмутации) радикалов O2– в цитозоле клеток и матриксе митохондрий. Этот процесс катализирует супероксиддисмутаза (СОД):
O2– + O2– + 2H+ H2O2 + O2
Радикал O2– и H2O2 оказывают прямое повреждающее действие. Наряду с этим, под влиянием ионов железа, присутствующих как в цитозоле, так и в биологических жидкостях, радикал O2– и H2O2 могут трансформироваться (с участием каталазы) в весьма агрессивный и обладающий высоким патогенным эффектом гидроксильный радикал OH–.
H2O2 + Fe2 + Fe3 + + OH + OH–;
O2– + H2O2 O2 + OH + OH–
Гидроксильные радикалы OH– активно вступают в реакции с органическими соединениями, главным образом липидами, а также нуклеиновыми кислотами и белками. В результате образуются другие активные радикалы и перекиси. При этом реакция может приобрести цепной лавинообразный характер (рис. 5– 6). Однако, это происходит не всегда. Чрезмерной активации свободнорадикальных и перекисных реакций препятствуют факторы антиоксидантной защиты клеток.
|
|
|
Ы ВЁРСТКА вставить файл «ПФ Рис 05 0 6 Этапы свободнорадикального перекисного окисления липидов»
Рис. 5–6. Этапы свободнорадикального перекисного окисления липидов.
|
|
|
