загрузка...
загрузка...
На головну

Перекисне окислення ліпідів

  1. Аераційні установки на повне окислення (аеротенки з продовженої аерації)
  2. Біологічне окислення (дихання)
  3. Залежно від того, який багатоатомний спирт бере участь в утворенні фосфоліпідів (гліцерин або сфингозин), останні ділять на 2 групи: гліцерофосфоліпіди і сфінгофосфоліпіди.
  4. У зерні пшениці близько 30% всіх ліпідів складають ліпіди, пов'язані з білками і вуглеводами, і не екстрагуються діетиловим ефіром.
  5. Глава I. ХІМІЯ ЛІПІДІВ
  6. Глава II. МЕТАБОЛІЗМ ЛІПІДІВ
  7. Дегідрогеназну ОКИСЛЕННЯ-ВІДНОВЛЕННЯ

Одним з наслідків надлишку кисню в організмі є утворення вільних радикалів, які ушкоджують клітинні елементи і не в останню чергу мембранні структури клітини. Втім, збільшене утворення вільних радикалів в організмі і пов'язане з цим посилення процесів пероксидації ліпідів (яке іноді називають оксидативним або окислювальним стресом) можуть відбуватися не тільки через надлишок кисню, але і великого числа інших причин. Так чи інакше, окислювальний стрес супроводжується порушеннями в властивості біологічних мембран і функціонуванні клітин. Найбільш вивчені три прямих слідства перекисного окислення ліпідів.

Перший результат - перекисне окислення ліпідів супроводжується окисленням тіолових (сульфгідрильних) груп мембранних білків. Так, наприклад, пов'язане з перекисне окислення ліпідів окислення білків і утворення білкових агрегатів в кришталику ока закінчуються його помутнінням. Цей процес відіграє важливу роль у розвитку старечої та інших видів катаракти у людини. Окислення тіолових груп призводить до порушення нормальної роботи в мембранах клітин і мітохондрій. Під дією різниці електричних потенціалів на мембранах через такі пори в клітини входять іони натрію, а в мітохондрії - іони калію. В результаті відбуваються збільшення осмотичного тиску всередині клітин і мітохондрій і їх набухання. Це призводить до ще більшого пошкодження мембран. Значну роль в патології клітини грає також інактивація іонтранспортних ферментів, наприклад Ca2+-АТФази, В активний центр яких входять тіоловою групи. інактивація Ca2+-АТФази Призводить до уповільнення «відкачування» іонів кальцію з клітини і одночасно до прискорення входу кальцію в клітину. Це супроводжується збільшенням внутрішньоклітинної концентрації іонів кальцію і пошкодженням клітини.

Другий результат перекисного окислення ліпідів пов'язаний з тим, що продукти такого окислення мають здатність безпосередньо збільшувати іонну проникність ліпідного шару. Так, показано, що продукти перекисного окислення ліпідів роблять ліпідну фазу мембран проникною для іонів водню і кальцію. Це призводить до того, що мітохондрії втрачають здатність до синтезу АТФ і клітина виявляється в умовах енергетичного голоду. Одночасно в цитоплазму виходять іони кальцію, які пошкоджують клітинні структури.

Третій результат перекисного окислення ліпідів - це зменшення стабільності ліпідного шару, що може привести до електричного пробою мембрани під дією різниці потенціалів, яку сама мембрана і створює.

Вивчення впливу різного роду агентів, що ушкоджують на ізольовані клітини (еритроцити, мітохондрії, фосфоліпідні везикули (ліпосоми), плоскі біслойную ліпідні мембрани і інші модельні об'єкти) показало, що, в кінцевому рахунку, існують чотири основні процеси, які безпосередньо обумовлюють порушення бар'єрних властивостей ліпідного шару мембран (мембран в цілому) в патології: перекисне окислення ліпідів, дія мембранних фосфоліпаз, механічне (осмотичний) розтягнення мембрани, адсорбція полікатіонов або полианионов.

Молекула кисню є бірадікал і може реагувати з сполуками, відриваючи від них електрон і перетворюючись в активні форми кисню. Найбільш чутливі до дії активних форм кисню поліеновие жирні кислоти, які в основному локалізовані в фосфолипидах мембран.

Вільні радикали атакують метиленові групи СН2-, Що знаходяться між двома зв'язками поліенових кислот. При цьому утворюються вільні радикали жирних кислот, які в результаті розвитку ланцюгової реакції превращаютя в перекису і гідроперекисів ліпідів. Вільнорадикальне окислення порушує структуру багатьох молекул і різні мембранні структури клітин. Результатом перекисного ушкодження мембран клітин є збільшення їх проникності. Вода, іони Ca2+ і na+ входять в клітини і субклітинні частки, викликаючи їх набухання і руйнування. Вільні радикали проникають в ядро ??і мітохондрії, окислюючи ДНК. Це призводить до розриву ланцюгів ДНК і мутацій. Одним з кінцевих продуктів деградації жирних кислот при ПОЛ є малоновий діальдегід, який взаємодіє з NH2-групами білків, викликаючи їх необоротну денатурацію.

Пошкодження клітин в результаті активації перекисного окислення ліпідів відбувається при багатьох патологіях (атеросклероз, канцерогенез, цироз печінки, м'язова дистрофія, отруєння) і при старінні організму.

Перекисне окислення активується також в тканинах, які зазнали спочатку ішемії, а потім реоксигенації, що відбувається, наприклад, при спазмі коронарних артерій і подальшому їх розширенні. Така ж ситуація виникає і при утворенні тромбу в судині, що живить міокард. Формування тромбу призводить до оклюзії просвіту судини і розвитку ішемії в відповідній ділянці міокарда. Якщо прийняти лікувальні заходи по розширенню тромбу, то в тканини відновлюється постачання киснем. У зв'язку з цим різко зростає утворення активних форм кисню, які можуть пошкоджувати клітину за рахунок активації перекисного окислення.

Окислення ліпідів молекулярним киснем - ланцюгова вільнорадикальних реакція, одним з важливих продуктів якої є гидроперекиси (ROOH). На перших стадіях метаболічної ланцюга 92-98% всіх продуктів окислення складають гидроперекиси, утворення яких передує поява гідроперекісного радикала ROO?. Цей радикал утворюється в акті одноелектронного окислення, що супроводжується появою системи зв'язаних подвійних зв'язків. Молекули з двома сполученими зв'язками (дієнових кон'югати) можуть бути виявлені способом абсорбційної ультрафіолетової фотометрії, оскільки вони володіють максимумом поглинання при 233 нм. Перетворення звичайних ліпідів в гидроперекиси жирних кислот призводить до того, що в мембранах з'являються ділянки ( «дірки»), через які, немов через пори, спрямовується назовні вміст, як самих клітин, так і їх органел. В результаті формується синдром цитолізу, в ряді випадків ініціюється самопереваривание клітин, зростає перекисний і осмотичний гемоліз еритроцитів. З мембрани зникають легкоокислюваних фосфоліпіди (Кефалінія і ін.), Обусловловлівающіе плинність, малу мікров'язкість клітини, в результаті чого мембрана збагачується насиченими, малорухомими фосфолипидами і «старіє». Змінюється ліпідне оточення рецепторів, що сприймають сигнали з боку гормонів. Більш того, ті ліпіди, які, будучи гідрофобними, зосереджуються в середині ліпідного шару, ставши в результаті такого процесу гідрофільними (що містять сильно полярні угруповання), виявляються на поверхні мембрани, що призводить до її структурної дезорганізації.

Первинні продукти ПОЛ (гідроперекисів ліпідів), будучи речовинами, досить нестійкими, досить швидко руйнуються з утворенням вторинних продуктів перекисного окислення ліпідів: альдегідів, кетонів, спиртів і епоксидів. Серед них найбільш відомий малоновий діальдегід (МДА), який визначається за реакцією з тіобарбітурової кислотою.

Його накопиченням в крові пояснюється, зокрема, формування добре відомого синдрому «весняної слабкості», а також супроводжує багато захворювань внутрішніх органів синдрому інтоксикації. Реагуючи з SH- і CH3-групи білків, МДА пригнічує активність ферментів: цитохромоксидази (пригнічуючи тим самим тканинне дихання), гідроксилази, що здійснює перетворення холестеролу в жовчні кислоти. Будучи здатним реагувати з аміногрупами білків, малоновий діальдегід характерно змінює структуру еластичних волокон легеневої тканини, порушуючи функцію аерогематіческого бар'єру, посилюючи прогресування артеріолосклерозу і пневмосклерозу при пневмонії. Взаємодіючи ж з білками атерогенних ліпопротеїнів плазми, він повідомляє їм негативний заряд, унеможливлює «впізнавання» ліпопротеїну специфічними рецепторами і обумовлює тим самим прискорений розвиток атеросклерозу за рахунок неспецифічного зв'язування кліткою атерогенних апо-В-ліпопротеїнів. Вплив МДА на волокнисті елементи субендотеліального шару сприяє формуванню артеріосклерозу і ліпідозу.

Доведено патогенетична роль активації ПОЛ у формуванні порушень в організмі при хронічному (пролонгованим) стресі. Продукти перекисного окислення ліпідів в чому сприяють агрегації тромбоцитів, зменшення синтезу простагландинів, що надають антикоагулянтну дію, руйнування клітинних мембран (формування синдрому «цитолізу») і підвищення їх проникності, виходу факторів згортання крові, пригнічення поділу і регенерації клітин (антіфіброзним ефект). Літературні дані дають підставу вважати, що активація вільнорадикального окислення і порушення співвідношення в системі перекисне окислення-антиоксиданти мають важливе значення в забезпеченні адаптаційних реакцій на ушкоджують впливу навколишнього середовища. Показано, що саме в гостру фазу адаптації інтенсифікуються процеси ПОЛ і відбуваються зміни в активності антиоксидантів - пригнічення активності супероксиддисмутази, неоднозначна спрямованість і індивідуальні відмінності в каталазной активності. І тільки зі збільшенням термінів адаптації відзначається мобілізація цих ферментів, спрямована на підтримку збалансованості між інтенсивністю генерації продуктів ПОЛ та активністю антиоксидантної системи організму. Виявлено також порушення співвідношення активності про- та антиоксидантних систем серця в процесі розвитку експериментального стресу у щурів. Автори вважають, що стрес реалізує свою дію на ліпідний обмін шляхом активації викиду катехоламінів, які збільшують вміст в тканинах цАМФ, що в свою чергу веде до підвищення активності ліпаз, прояву руйнівної дії на мембрани лізофосфоліпідов і активацію ПОЛ.

При взаємодії МДА з аміногрупами фосфоліпідів утворюються кінцеві продукти ПОЛ - здатні до флуоресценції шіффово підстави. Ці сполуки являють собою досить щільні структури, що викликають порушення фільтраційної здатності клубочків нирок, артеріоло- і пневмосклероз.

Зміна структури тканин в результаті ПОЛ можна спостерігати на шкірі: з віком збільшується кількість пігментних плям у людей, особливо з дорсальній поверхні долонь. Цей пігмент називається липофусцин. Він являє собою суміш ліпідів і білків, пов'язаних поперечними ковалентними зв'язками і денатурованими в результаті взаємодії з хімічно активними групами продуктів ПОЛ. Ліпофусцин фагоцитируется, але не гідролізується ферментами лізосом, тому накопичується в клітинах, порушуючи їх функції.

Реакції перекисного окислення ліпідів в нормі відбуваються в клітці постійно, але з низькою активністю, так як клітини мають різні системи захисту від активних форм кисню (антиоксидантні системи). Антиоксидантні системи організму поділяють на неферментативні (вітаміни Е, С, каротиноїди) і ферментативні (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатіонпероксидази). Довжина ланцюга вільнорадикального окислення скорочується в присутності антиоксидантів. Цим пояснюється їх дію в якості інгібітора вільнорадикальних процесів.



Попередня   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   Наступна

Вплив тютюнових виробів на стан організму людини і тварин | Ожиріння як медико-соціальна проблема | ГЛАВА 5 Загальні патогенетичні механізми токсикозу | Групи метаболітів з властивостями ендогенних токсинів | Біологічні ефекти молекул середньої маси | Біохімічні методи визначення речовин з властивостями ендогенних токсинів | Методи визначення ВНСММ | мікроциркуляторні розлади | внутрішньосудинне порушення | транскапілярний транспорт |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати