O consecință a excesului de oxigen în organism este formarea radicalilor liberi, deteriora elementele celulare, și nu în ultimul rând structura membranei celulare. Cu toate acestea, creșterea formării de radicali liberi în procesele corpului și amplificare înrudite ale peroxidării lipidelor (numite uneori oxidativ sau stres oxidativ) poate avea loc nu numai din cauza excesului de oxigen, dar, de asemenea, un număr mare de alte motive. Oricum, stresul oxidativ însoțite de tulburări ale proprietăților membranelor biologice și funcționarea celulelor. Cel mai studiat trei consecința directă a peroxidarea lipidelor.
Primul rezultat - peroxidarea ...
lipide însoțită de oxidarea tiol (sulfhidril) grupe de proteine membrana. Astfel, de exemplu, asociată cu oxidarea peroxidării lipidelor proteinelor și formarea agregatelor proteice în cristalinul ochiului capătul turbidității sale. Acest proces joacă un rol important în dezvoltarea legate de vârstă și a altor tipuri de cataracta la om. Oxidarea grupe tiol rezultate în apariția defectelor în membranele celulelor și mitocondrii. Sub influența unei diferențe de potențial de pe membranele celulelor astfel porii sunt ionii de sodiu, iar în mitocondrii - ionii de potasiu. Rezultatul este o creștere a presiunii osmotice în interiorul celulelor și mitocondriilor acestora și umflături. Acest lucru duce la deteriorarea în continuare a membranelor. rol semnificativ în celulele patologie joacă, de asemenea, inactivarea iontransportnyh a enzimelor, de exemplu, Ca2 + -ATP-ază, situsul activ care includ gruparea tiol. Inactivarea Ca2 + -ATPaza incetineste „pompare“ a ionilor de calciu din celulă și simultan pentru a accelera intrarea de calciu în celulă. Aceasta este însoțită de o creștere a concentrației de ioni de calciu celule și daune intracelulare.
Al doilea rezultat al peroxidării lipidelor datorită faptului că produsele acestei oxidari sunt capabile de a crește în mod direct permeabilitate de ioni stratului lipidic. S-a arătat că produsele fazei lipidice peroxidarea lipidelor din membranele permeabil la ionii de hidrogen și de calciu. Aceasta conduce la faptul că mitocondriile pierde capacitatea de a sintetiza ATP și celula este în condiții de deficit de energie. ionii de calciu, care distrug structurile celulare simultan sunt localizate în citoplasmă.
Al treilea rezultat al peroxidării lipidelor - o scădere a stabilității stratului lipidic, care poate duce la defalcare electrică a membranei sub influența unei diferențe de potențial care creează membrană în sine.
Studierea efectelor diferitelor tipuri de agenti daunatoare asupra celulelor izolate (eritrocite, mitocondrii, vezicule fosfolipidice (lipozomi) planar bistratului lipidic al membranei și celelalte obiecte model) a arătat că, în cele din urmă, există patru procese majore care cauzează în mod direct o încălcare a proprietăților barieră ale stratului lipidic membrane (membrane în general) în patologia: peroxidarea lipidelor, acțiune phospholipases membrană mecanică (osmotică) se întinde membrana, adsorbție sau policationi polyA cele.
molecula de oxigen este un diradical și poate reacționa cu compușii luați-le de electroni și transformate în specii reactive de oxigen. Cel mai sensibil la acțiunea de specii de oxigen activ polîenici acizi grași, care sunt localizate în principal în fosfolipidele membranei.
Radicalii liberi ataca gruparea metilen -CH2 - situată între cele două legături ale acizilor poliene. În această formă liberă acizi grași radicali ca rezultat al unei reacții în lanț în peroxid de prevraschayutya și lipidelor hidroperoxizi. oxidarea radicalilor liberi dă structura multor molecule cu membrana diferite și structura celulei. membranele celulare daune Rezultatul peroxidare este creșterea lor permeabilitatea. Apa, ioni și Ca2 + na intra in celule si particule subcelulare, făcându-le să se umfle și perturbări. Radicalii liberi patrund in nucleul si mitocondriile, oxidarea ADN. Acest lucru duce la ruptură a lanțurilor de ADN și de mutații. Un capăt al produșilor de degradare ai acizilor grași când POL este malondialdehidă, care reacționează cu NH2-grupuri de proteine, care le determină să denaturării ireversibile.
Deteriorarea celulei prin activarea peroxidării lipidelor are loc in multe boli (ateroscleroza, carcinogeneza, ciroza, distrofie musculară, otrăvire) și în timpul îmbătrânirii.
Peroxidarea de asemenea, activat în țesuturile expuse la ischemie inițial și apoi reoxigenare care apare, de exemplu, spasm al arterelor coronare și expansiunea ulterioară a acestora. Aceeași situație apare în formarea unui cheag de sânge în vasele care alimentează miocard. Formarea trombului conducând la lumenului vaselor de ischemie ocluzie și dezvoltare în porțiunea relevantă a miocardului. Dacă vom accepta măsuri terapeutice pentru a crește cheag în aprovizionarea cu oxigen a țesutului este restabilită. În acest sens crește drastic generarea de specii de oxigen activ, care pot deteriora celula prin activarea peroxidare.
oxigen molecular Lipid - reacția în lanț a radicalilor liberi, una dintre cele mai importante produse care sunt hidroperoxizi (ROOH). In primele etape ale lanțului metabolic 92-98% din produsele de oxidare cuprind formarea hidroperoxid care precede apariția hidroperoxid ROO radical # 729;. Acest radical este format ca o oxidare-un electron de act care este însoțit de un sistem de legături duble conjugate. Molecule cu două legături conjugate (diene conjugate) poate fi detectată prin metoda de absorbție fotometrie în ultraviolet, deoarece ele au o absorbție maximă la 233 nm. Conversia hidroperoxizi lipidici convenționale ale acizilor grași duce la faptul că membranele apar în zone ( „găuri“), prin care, în cazul în care porii, se repede spre exterior conținutul și celulele în sine, și organite lor. Rezultatul este un sindrom citoliză, în unele cazuri inițiate celule autodigestia crește și hemoliza osmotică peroxigen. Dispar din membrana fosfolipide ușor oxidate (chelalize și colab.), Obuslovlovlivayuschie Fluiditate microviscosity celule mici, rezultând o membrană îmbogățită în fosfolipide saturate imobili și „îmbătrânire“. Receptorii variază mediu lipidic detectare semnale de la hormoni. În plus, aceste lipide care, fiind hidrofobe, sunt concentrate în mijlocul stratului lipidic, devenind ca urmare a unui astfel de procedeu este hidrofil (polar puternic cu conținut de grup), apar la suprafața membranei, ceea ce conduce la dezorganizarea structurală.
Produsele primare ale peroxidării lipidelor (hidroperoxizi de lipide), fiind substanțe foarte instabile, destul de curând colaps pentru a forma produse secundare ale peroxidării lipidelor: aldehide, cetone, alcooli și epoxizi. Printre cele mai cunoscute malondialdehidă (MDA) este determinat prin reacția cu acid tiobarbituric.
acumularea sa în sânge ca urmare, în special, formarea unui bun „slăbiciune primăvară“ sindromul faimos, precum și datorată bolilor organelor interne intoxicație. Reacționând cu SH- și CH3 -Grupuri proteine MDA inhibă enzimele citocromoxidază (inhibând prin respirație tisulară) hidroxilază se realiza conversia colesterolului în acizi biliari. Fiind capabil să reacționeze cu grupările amino ale proteinelor, malondialdehida modifica in mod caracteristic structura fibrelor elastice ale tesutului pulmonar, perturbarea bariera de aer din sange functia arteriolosclerosis agravând progresia fibrozei pulmonare si pneumonie. Interactiunea cu proteina lipoproteinelor plasmatice aterogene, el le dă o sarcină negativă, ceea ce face imposibilă „recunoaștere“ receptori specifici lipoprotein și prin aceasta cauzează ateroscleroza accelerată datorită legării nespecifice de lipoproteine apo B-celule aterogen. Efecte asupra MDA elemente fibroase strat subendotelial promovează formarea de arterioscleroză și lipidozei.
Prin reacția MDA cu produse finale amină ale fosfolipide formate LPO - capabile de baze fluorescenta Schiff. Acești compuși sunt structuri destul de dense, distrugand capacitatea filtrării glomerulare renale, arteriolo- și fibroză pulmonară.
Schimbarea rezultatul structurilor de țesut în podea poate fi văzut pe piele, cu vârsta este creșterea numărului de pete pigmentate în oameni, în special pe suprafața dorsală a mâinilor. Acest pigment numit lipofuscina. Este un amestec de lipide și proteine asociate legături covalente transversale și denaturați prin reacția cu grupe reactive de produse LPO. Lipofuscina fagocitate, dar nu hidrolizează enzima lizozomale, prin urmare, se acumuleaza in celule, perturba funcția lor.
Reactiile peroxidării lipidelor apar în mod normal în celula în mod continuu, dar cu activitate scăzută, deoarece celulele au protecție diferite de forme active de oxigen (sistem antioxidant). Sistemul antioxidant al organismului este împărțit în non-enzimatice (vitaminele E, C, carotenoide) și enzimatică (superoxid dismutaza, catalaza, glutation peroxidaza). Lungimea lanțului de radicali liberi de oxidare este redusă în prezența antioxidanților. Aceasta explică acțiunea lor ca un inhibitor al proceselor de radicali liberi.