پراکسیداسیون (اکسیداسیون خودکار) لیپیدها در تماس با اکسیژن نه تنها محصولات غذایی را غیرقابل استفاده می کند (ترشیدگی)، بلکه باعث آسیب بافتی در داخل بدن می شود و به توسعه بیماری های تومور کمک می کند. اثر مخرب توسط رادیکال های آزاد آغاز می شود که در طی تشکیل پراکسیدهای اسید چرب حاوی پیوندهای دوگانه متناوب با پل های متیلن ایجاد می شود (این تناوب در اسیدهای چرب چند غیراشباع طبیعی رخ می دهد) (شکل 15.28). پراکسیداسیون لیپیدی یک واکنش زنجیره ای است که تولید مثل گسترده رادیکال های آزاد را تضمین می کند که باعث گسترش بیشتر پراکسیداسیون می شود. کل فرآیند را می توان به صورت زیر نشان داد.

1) شروع: تشکیل R از یک سلف

2) توسعه واکنش:

3) خاتمه (قطع واکنش):

از آنجایی که هیدروپراکسید ROOH به عنوان یک پیش‌ساز در فرآیند شروع عمل می‌کند، پراکسیداسیون لیپیدی یک واکنش زنجیره‌ای شاخه‌دار با پتانسیل ایجاد قابل توجه است.

برنج. 15.27. دولیچول (-الکل).

برنج. 15.28. پراکسیداسیون لیپیدی واکنش توسط یون های نور یا فلز آغاز می شود. مالون دی آلدئید که فقط از اسیدهای چرب با سه یا چند پیوند مضاعف تشکیل می شود، به عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدی همراه با اتان استفاده می شود که از برش قسمت انتهایی دو کربنه اسیدهای چرب o و پنتان تشکیل می شود. ، که از برش قسمت انتهایی پنج کربنه اسیدهای چرب o تشکیل می شود.

آسیب. برای تنظیم فرآیند پراکسیداسیون چربی، هم انسان و هم طبیعت از آنتی اکسیدان ها استفاده می کنند. برای این منظور پروپیل گالات، هیدروکسی آنیزول بوتیله و هیدروکسی تولوئن بوتیله به محصولات غذایی اضافه می شود. آنتی اکسیدان های طبیعی شامل ویتامین E محلول در چربی (توکوفرول) و همچنین اورات های محلول در آب و ویتامین C هستند. -کاروتن یک آنتی اکسیدان است که فقط در مقادیر کم است: واکنش زنجیره ای، و 2) آنتی اکسیدان های خاموش کننده (زنجیره قطع کننده) که از ایجاد یک واکنش زنجیره ای جلوگیری می کند. اولین مورد شامل کاتالاز و سایر پراکسیدازهایی است که ROOH را از بین می برد و عواملی که با فلزات کمپلکس های کیلیت تشکیل می دهند - DTP A (دی اتیلن تریامین پنتا استات) و EDTA (اتیلن دی آمین تترا استات). فنل ها یا آمین های معطر اغلب به عنوان آنتی اکسیدان های زنجیره شکن استفاده می شوند. تحت شرایط in vivo، آنتی اکسیدان های اصلی شکستن زنجیره سوپراکسید دیسموتاز هستند (نگاه کنید به صفحه 126)، که رادیکال های آزاد سوپراکسید را در فاز آبی از بین می برد، و همچنین ویتامین E، که رادیکال های آزاد ROO را در فاز لیپیدی و احتمالاً اوریک را از بین می برد. اسید

پراکسیداسیون در داخل بدن نیز توسط ترکیبات هم و لیپوکسیژنازهای موجود در پلاکت ها، لکوسیت ها و غیره کاتالیز می شود.

برنج. 15.29. الف-توکوفرول.

ویتامین E (آ توکوفرول)

چندین توکوفرول طبیعی وجود دارد. همه 6-هیدروکسی کرومان ها یا توکل هایی با جایگزین های ایزوپرنوئید هستند (شکل 15.29). α-توکوفرول بیشترین توزیع را دارد و بیشترین فعالیت بیولوژیکی را به عنوان ویتامین دارد.

ویتامین E حداقل دو عملکرد متابولیک دارد. اول، این ماده به عنوان قوی ترین آنتی اکسیدان محلول در چربی در طبیعت عمل می کند، و دوم، نقش خاصی در متابولیسم سلنیوم دارد، اگرچه به طور کامل شناخته نشده است.

به نظر می رسد ویتامین E اولین رده محافظت از فسفولیپیدهای غشای سلولی و زیر سلولی در برابر پراکسیداسیون باشد. فسفولیپیدهای میتوکندری، شبکه آندوپلاسمی و غشاهای پلاسمایی میل ترکیبی خاصی برای α-توکوفرول دارند، بنابراین ویتامین ظاهراً در این غشاها متمرکز است. توکوفرول ها به عنوان آنتی اکسیدان عمل می کنند که زنجیره های اکسیداسیون را از طریق توانایی خود در انتقال هیدروژن فنلی به یک رادیکال پراکسید قطع می کنند (شکل 15.30). رادیکال فنوکسی یک ساختار تثبیت شده در رزونانس و نسبتاً غیر واکنشی است، به جز برهمکنش آن با سایر رادیکال های پراکسید. بنابراین، α-توکوفرول تقریباً در واکنش زنجیره ای اکسیداسیون دخیل نیست. اکسیداسیون حلقه کرومان و زنجیره جانبی α-توکوفرول محصولی را تولید می کند که رادیکال آزاد نیست (شکل 15.31). این محصول با اسید گلوکورونیک ترکیبی ایجاد می کند و در صفرا دفع می شود. اثر آنتی اکسیدانی آلفا توکوفرول در غلظت های بالای اکسیژن ادامه دارد، بنابراین جای تعجب نیست که

برنج. ساعت 15.30 اثر آنتی اکسیدانی خاموش کننده واکنش زنجیره ای توکوفرول ها در برابر رادیکال های پراکسید

برنج. 15.31. محصولی از اکسیداسیون a-tocopherol. شماره گذاری اتم ها به فرد امکان می دهد موقعیت آنها را در محصول و ترکیب اصلی مقایسه کند.

این ویتامین در نواحی غنی از چربی در تماس با محیطی که در آن فشار جزئی بالای اکسیژن - در غشای گلبول‌های قرمز و سلول‌های دستگاه تنفسی - حفظ می‌شود، تجمع می‌یابد.

با این حال، حتی در حضور مقدار کافی ویتامین E، برخی از پراکسیدها تشکیل می شود. دومین لایه محافظت از غشاء در برابر اثرات مخرب پراکسیدها (نگاه کنید به صفحه 204) گلوتاتیون پراکسیداز است که حاوی سلنیوم است. بنابراین، به نظر می رسد که اثر ویتامین E و سلنیوم برای محافظت از اجزای سلولی و درون سلولی در برابر آسیب پراکسیدها، تضمین یکپارچگی اندامک ها و در نتیجه جلوگیری از ایجاد شرایط پاتولوژیک تحت تأثیر عوامل فیزیکی، شیمیایی یا سایر عوامل استرس زا باشد.

در میان مکانیسم های اولیه آسیب سلولی در طول استرس اکسیداتیو، یکی از مهمترین آنها اکسیداسیون باقی مانده اسیدهای چرب در فسفولیپیدهای غشایی است. این امر آب گریزی آنها را کاهش می دهد و ثبات غشاها را مختل می کند، عملکرد آنزیم های متصل به غشاء را تغییر می دهد و نفوذپذیری غشاها به یون ها را افزایش می دهد.

واکنش های رادیکال های آزاد با اسیدهای چرب به دلیل ارتباط آنها در صنایع غذایی به طور گسترده ای شناخته شده است. ظاهر یک ناخوشایند بوو فاسد شدنمحصولات - این یک تجلی است پراکسیداسیون لیپیدی(طبقه).

بستر اصلی واکنش‌های رادیکال آزاد پیوندهای دوگانه اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه است. در غشای سلولیاسیدهای چرب چند غیر اشباع در فسفولیپیدها و گلیکولیپیدها یافت می شوند. همچنین تعداد زیادی از فسفولیپیدها با اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه در آن موضعی می شوند پوسته لیپوپروتئینچگالی بالا، کم و بسیار کم که در پاتوژنز آترواسکلروز مهم است.

در نتیجه اکسیداسیون رادیکال های آزاد اسیدهای چرب، هیدروپراکسیدها و کونژوگه های دین(محصولات اولیه) که بسیار ناپایدار هستند. با مشارکت فلزات با ظرفیت متغیر، آنها به سرعت به ثانویه متابولیزه می شوند. آلدئیدهاو دی آلدئیدها) و سوم ( پایگاه های شیف) محصولات پراکسیداسیون لیپیدی.

پراکسیداسیون لیپید شامل چندین مرحله است:

1. شروع.
2. توسعه.
3. انشعاب.
4. قطع مدار.

در لحظه شروع به عنوان مثال، هیدروکسیلرادیکال به گروه متیلن واقع بین پیوندهای دوگانه حمله می کند و یک اتم هیدروژن را از بین می برد که رادیکال هیدروکسیل را به آب تبدیل می کند. سپس پیوند دوگانه در اسید چرب بازآرایی می شود، گروه رادیکال جابجا می شود و با اکسیژن برهمکنش می کند. در نتیجه، رادیکال لیپوپروکسیل.

تعامل بیشتر رادیکال لیپوپروکسی حاصل با اسیدهای چرب همسایه منجر به خنثی شدن آن و ظهور رادیکال های لیپوپروکسی جدید می شود. برای ایجاد یک واکنش زنجیره ای خطی با ظهور اسیدهای چرب اکسید شده جدید.

توسعه واکنش های پراکسیداسیون لیپیدی

علاوه بر توسعه خطی، انشعاب واکنش ممکن است به دلیل تشکیل رخ دهد آبیپراکسید الکترون از هر فلز یا زمانی که در معرض تابش قرار می گیرد.

انشعاب و خاتمه واکنش های پراکسیداسیون لیپیدی

واکنش زنجیره ای زمانی که رادیکال ها با یکدیگر تعامل می کنند یا در واکنش با آنتی اکسیدان های مختلف، به عنوان مثال، ویتامین E، که الکترون اهدا می کند، می شکند و به شکل اکسید شده نسبتاً پایدار تبدیل می شود.

محصولات پراکسیداسیون لیپید

محصولات اولیه LPO هستند هیدروپراکسیدهای اسید چرب، آنها با تشکیل محصولات پراکسیداسیون لیپیدی ثانویه - الکل های مختلف، کتون ها، آلدئیدها و دی آلدئیدها، اپوکسیدها و سایر ترکیبات، تجزیه بیشتر می شوند.

واکنشی ترین ثانویهمحصولات LEX هستند مالون دی آلدئید(MDA)، که قادر به تشکیل پیوندهای کووالانسی با گروه های NH 2 از پروتئین ها و سایر مولکول ها برای تشکیل بازهای شیف است.

طرح واکنش برای تشکیل مالون دی آلدئید

نقش مالون دی آلدئید

(MDA)، که در طول پراکسیداسیون لیپیدی تشکیل می شود، قادر به واکنش با گروه های ε-NH 2 است لیزینیا اسیدهای آمینه N ترمینال پروتئین ها، با گروه NH 2 فسفولیپیدهاو گلیکوزامین ها. MDA پل هایی را درون و بین مولکول ها تشکیل می دهد تا بازهای شیف را تشکیل دهد.

ویژگی ها، محصولات، بیولوژیکی
و نقش پاتوفیزیولوژیک

پراکسیداسیون لیپیدی - زنجیره رادیکال آزاد
فرآیند،
نشتی
V
غشاهای زیستی
و
لیپوپروتئین ها،
همراه با تخریب اکسیداتیو چند غیراشباع
اسیدهای چرب (PUFAs) با تشکیل رادیکال های آزاد و
محصولات مولکولی
واکنش های رادیکال آزاد پراکسیداسیون لیپیدی به طور مداوم در همه رخ می دهد
ارگانیسم ها - از میکروارگانیسم ها گرفته تا حیوانات و انسان ها.
نقش جنسیت:
- تجدید لیپیدهای غشا
- حفظ هموستاز ساختاری
- بیوسنتز ترکیبات فعال بیولوژیکی (پروستاگلاندین ها،
ترومبوکسان ها، لکوترین ها)
- عملکرد آنزیم های غشایی
- بیان ژن
- تقسیم سلولی
- تنظیم آپوپتوز
- فعال شدن بیش از حد LPO منجر به ایجاد پاتولوژیک می شود
فرآیندها (استرس اکسیداتیو).

در سال 1956، N.N. Semenov به همراه S. Hinshelwood جایزه نوبل را دریافت کرد
جایزه در شیمی "برای تحقیق در مورد مکانیسم واکنش های شیمیایی، در
به ویژه برای ایجاد نظریه واکنش های زنجیره ای."
سیریل نورمن هینشلوود
آکادمیک N.N. Semenov

تاروسوف B.N.
نویسنده فرضیه اصلی
نقش رادیکال های آزاد
واکنش های LPO در توسعه
فرآیندهای پاتولوژیک در
قفس
ولادیمیروف یو.آ.
بورلاکوا E.B.

امانوئل N.M.
تاروسوف B.N.
آنها ایده نقش LPO را در منشا و پاتوژنز مطرح کردند
بیماری های مختلف این اساس مفهوم SRO به عنوان را تشکیل داد
مکانیسم جهانی در آسیب به ساختارهای غشایی
سلول ها، و همچنین اصلاح اکسیداتیو مولکول های زیستی در طول
شرایط پاتولوژیک مختلف، قرار گرفتن در معرض شدید
عوامل، و همچنین در طول پیری.

معادله عمومی رادیکال آزاد
FLOOR به شکل زیر است:
(L + LO ) + LH + O2 → (L + LO ) +
LOOH + H2O
L، LO - رادیکال های لیپیدی
LH چند غیر اشباع
اسید (PUFA)
LOOH - هیدروپراکسید لیپیدی
چربی

مهمترین ویژگی های FLOOR:

1. O2 یک فرآیند وابسته است. O2 برای تشکیل لازم است
AKM، برای شروع فرآیند، ادامه واکنش ها و
شاخه های زنجیره ای؛
2. سرعت فرآیند نه تنها به تمرکز بستگی دارد
مواد اولیه و نهایی، بلکه بر روی محتوا
ترکیبات میانی - رادیکال های لیپیدی؛
3. وابستگی زیاد LPO به دمای محیط
(Q10 > 5)؛
4.
سرعت
طبقه
به شدت
بستگی دارد
از
درجه
اشباع نشدن چربی؛
5. LPO با انتزاع یک اتم هیدروژن از یک اتم آغاز می شود
کربن در موقعیت α، یعنی. همسایگی با پیوند دوگانه؛
6. با توجه به نوع استفاده از اکسیژن، LPO به
مسیر اکسیداسیون دی اکسیژناز

طرح مشارکت اکسیژن مولکولی در
تبدیل اکسیداتیو سوبستراها (S) در سلول
S بازیابی
O2
اکسید S
مسیر اکسیداز O2
H 2O
SH
مسیر منواکسیژناز SOH H2O
SH
مسیر SOOH dioxygenase

فعال کننده ها و بازدارنده های تولید ROS

اصلی ترین "کارخانه ها" برای تولید رادیکال های آزاد در ما
بدن توسط اجسام مستطیلی کوچک در داخل موجود زنده سرو می شود
سلول ها - میتوکندری، مهمترین ایستگاه های انرژی آن.

در شرایط فیزیولوژیکی، بیشتر
95% اکسیژن مولکولی
درگیر در فرآیند اکسیداتیو
فسفوریلاسیون در میتوکندری
با این حال، یک مولکول اکسیژن می تواند
به بهبودی ناقص، که
منجر به ظهور می شود
بسیار واکنش پذیر
رادیکال های اکسیژن

الکترون جفت نشده
الکترون های جفت شده
رادیکال های آزاد بسیار فعال هستند
مولکول ها یا اتم هایی که یک یا چند دارند
الکترون های جفت نشده در اوربیتال بیرونی، که
آنها را به ویژه فعال و "تهاجمی" می کند.
رادیکال های آزاد به دنبال بازیابی هستند
الکترون گم شده را با دور کردن آن از اطرافیانش
مولکول ها

کاهش اکسیژن در سیستم های بیولوژیکی و
تشکیل گونه های اکسیژن فعال (ROS)

متابولیت های اکسیژن فعال (AOM)
- عمدتاً واکنش پذیر است
ترکیبات رادیکال اکسیژن،
در نتیجه در موجودات زنده تشکیل می شود
ترمیم ناقص مولکولی
اکسیژن یا تغییر چرخش یکی از آن
الکترون هایی که در اوربیتال های بیرونی قرار دارند.
بین 300 تا 800 ترکیب آلی مختلف کشف شده است
رادیکال ها: رادیکال های لیپیدها، پروتئین ها،
پپتیدهای با وزن مولکولی کم، اسیدهای نوکلئیک
اسیدها، فنل ها، مولکول های معدنی

منشچیکووا E.B. و همکاران، 2006

ولادیمیروف یو.آ.، 2000

متابولیسم رادیکال های آزاد طبیعی
(ولادیمیروف یو.آ.، 1998)
تشکیل رادیکال ها
اولیه
نه، KoQ
رادیکال ها:
حذف رادیکال
O2‾،
عوامل کاهنده، SOD، هموگلوبین، آلبومین
رادیکال سازی
مولکول های کاتالاز، پراکسیداز، گلوتاتیون: H2O2، LOOH، HOCl، پراکسیداز،
سرولوپلاسمین،
یون های Fe2+
فریتین، کمپلکس ها
رادیکال های ثانویه: OH، L،
LO، LO2
تله های رادیکال
رادیکال های سوم: رادیکال ها آنتی اکسیدان ها و مهار کننده ها
آنتی اکسیدان ها و غیره
فرآیندهای رادیکال آزاد

رادیکال های آزاد به دو دسته تقسیم می شوند
دوره سوم (ولادیمیروف یو.آ.).
اولیه،
ثانویه و
رادیکال های آزاد اولیه به طور مداوم در طول تولید می شوند
فعالیت حیاتی بدن به عنوان وسیله ای برای محافظت در برابر
باکتری ها، ویروس ها، سلول های خارجی و تومور. بله، فاگوسیت ها
رادیکال های آزاد را آزاد کنید و به عنوان سلاح استفاده کنید
در برابر میکروارگانیسم ها و سلول های سرطانی.
رادیکال های ثانویه بر خلاف رادیکال های اولیه عمل نمی کنند
عملکردهای مفید فیزیولوژیکی
برعکس، آنها اثر مخربی بر سلولی دارند
ساختارهایی که تلاش می‌کنند الکترون‌ها را از مولکول‌های «کامل» بگیرند،
در نتیجه خود مولکول "آسیب دیده" تبدیل می شود
رادیکال آزاد (ثالثیه)، اما اغلب ضعیف، نه
قادر به اقدامات مخرب است.

طبقه بندی AKM
1. گونه های فعال اکسیژن (ROS) - محصولات احیای یک، دو و سه الکترونی اکسیژن مولکولی (O2 ‾، HO2، H2O2، OH) یا
تغییرات در اسپین یکی از الکترون ها در اوربیتال خارجی (1O2).
2. Hypohalogenites - اشکال فعال هالوژن (AFH) - (HOCl، HOBr، HOI،
HOSCN) محصولات واکنش آنزیمی پراکسید هیدروژن و هالوژن هستند،
که توسط میلوپراکسیداز، ائوزین پراکسیداز کاتالیز می شود،
لاکتوپراکسیداز نشانگرهای التهاب
3. اکسید نیتریک NO و متابولیت های آن - گونه های نیتروژن فعال (RNS) - (NO2,
NO+، NO‾، ONOO‾، S-nitrosothiols). عملکردهای فیزیولوژیکی NO: تنظیم
تون عروقی (عامل آرامش اندوتلیال)، نوع جدیدی از واسطه،
اثر ضد باکتری و ضد سرطان.
4. رادیکال های لیپیدی (L، LO، LO2) - در طی پراکسیداسیون لیپیدی، در طی
غلظت بالا - اثر سیتوتوکسیک، در حالت ثابت
غلظت - تنظیم کننده فرآیندهای بیولوژیکی.

استرس اکسیداتیو (OS) - تغییر حالت
تعادل دینامیکی در سیستم
پرواکسیدان ها↔آنتی اکسیدان ها (LPO↔AO) به کنار
افزایش اکسیداسیون رادیکال آزاد (FRO) در برابر پس زمینه
اختلال در سیستم آنتی اکسیدانی
مکانیسم های سیستم عامل عبارتند از:
- خود سیستم عامل (AFK)؛
- استرس نیتروزیل (NSS)؛
- استرس هالوژنه (HSS)
- استرس کربونیل (AKS - آلدهیدها، کتونها)

سطوح مختلف ROS متفاوت است
فرآیندهای سلولی:
سطوح پایین ROS مولکول های سیگنال دهنده هستند،
میتوژن ها یا محرک های تمایز و
تکثیر، سطوح بالای رشد بلوک ROS،
تولید بیش از حد ROS باعث OS می شود، آپوپتوز را فعال می کند

ROS → LPO → استرس اکسیداتیو → مرگ سلولی

منابع رادیکال آنیون سوپراکسید (O2●▬)
در یک قفس
1. اتوکسیداسیون ترکیبات آلی (به عنوان مثال،
هموگلوبین).
2. گزانتین اکسیداز که اکسیداسیون را کاتالیز می کند
گزانتین (هیپوگزانتین) به اسید اوریک.
3. ETC میتوکندری (5-6٪ ROS).
4. ETC میکروزوم ها (75٪ ROS)
5. NADPH اکسیداز
مسیرهای حذف O2●▬ در سلول
1. سوپراکسید دیسموتاز
2. آنتی اکسیدان های مولکولی کم - α-توکوفرول،
آسکوربات، اسید اوریک و غیره

زانتین اکسیدوردوکتاز - منبع
سوپراکسید و پراکسید هیدروژن در سلول
زانتین اکسیدوردوکتاز با دو نشان داده می شود
ایزوفرم ها: گزانتین دهیدروژناز (KD) و
گزانتین اکسیداز (XO).
CD KO گروهی از دو Mo6+ از نظر ساختاری مشابه است
و آنزیم های حاوی Fe2+ در داخل محلی سازی شده اند
بیشتر اندام ها بستر وسیعی دارند
خاص بودن آنها پورین ها را اکسید می کنند (از طریق
هیپوگزانتین و گزانتین به اسید اوریک)، پیریمیدین ها،
آدرنالین، NADH، NADPH هیدروژنه کنید.

طرح کاتابولیسم پورین کاتالیز شده توسط
گزانتین اکسیدوردوکتاز. گزانتین اکسیداز –
منبع سوپراکسید و پراکسید هیدروژن

ETC میتوکندری منبع ROS است. دو چهره از میتوکندری به عنوان "ایستگاه های نیروگاه سلول" و مهم ترین تولید کنندگان ROS

تولید سوپراکسید و پراکسید هیدروژن در میتوکندری

نقش میتوکندری در القای آپوپتوز کشف عامل القا کننده آپوپتوز (AIF) توسط Guido Kraemer (1994)

تشکیل بدن میتوپتیک و میتوپتوز

.

بیماری های ساختاری (CD) بیماری هایی هستند
همراه با اختلال در مکانیسم های تاشو بومی
پروتئین های سلولی (تاخوردگی) در طول بلوغ و
انجام عملکردهای فیزیولوژیکی
در همه این بیماری ها وجود دارد
اختلال عملکرد میتوکندری منجر به
افزایش تولید ROS، که به
اختلال در چین خوردگی و تجمع طبیعی پروتئین
مولکول هایی با ترکیب غیر طبیعی

نقش ETC میتوکندری در ایجاد بیماری های عصبی - بیماری پارکینسون (PD)، اسکلروز جانبی آمیوتروفیک

(ALS)، بیماری هانتینگتون (HD)،
بیماری آلزایمر (AD)

بیماری پارکینسون برای اولین بار توسط جیمز پارکینسون در سال 1817 در مقاله خود در مورد فلج مخمر توصیف شد. اساس بالینی

بیماری پارکینسون - اولین بار توسط جیمز پارکینسون توصیف شد
در سال 1817 در "مقاله ای در مورد فلج لرزان". اساس
تصویر بالینی PD شامل سه گانه کلاسیک است:
آکینزی (هیپوکینزی)، سفتی عضلات و لرزش در حالت استراحت.

اختلالات متابولیک در بیماری پارکینسون
(کریژانوفسکی و همکاران، 2000):
1. اختلال عملکرد میتوکندری - اختلال I
کمپلکس آنزیمی ETC (ETC I FC)؛
2. کمبود انرژی نورون.
3. افزایش پراکسیداسیون لیپیدی با تشکیل سمی
محصولات؛
4. کلسیم بیش از حد نورون ها، مرگ سلولی.
5. جهش در ژن α-سینوکلئین → تغییر
ساختار پروتئین α-سینوکلئین ← تجمع آن
در یک نورون → تجمع پروتئین با تشکیل
بدن لویی در حال حاضر، α-سینوکلئین یک نشانگر مولکولی کلیدی PD است.

مکانیسم های بیماری آلزایمر

شناخته شده ترین فرضیه توسعه
AD یک پاتولوژیک فرضی است
آبشار آمیلوئید و مرتبط
هیپرفسفوریلاسیون پروتئین تاو
.

بیماری
آلزایمر
(سالخورده
زوال عقل)
-
بیماری نورودژنراتیو اولین بار در سال 1906 توصیف شد
سال توسط روانپزشک آلمانی آلویس آلزایمر. چگونه
معمولا در افراد بالای 65 سال دیده می شود.
نرخ بروز جهانی برای سال 2006 برآورد شد
26.6 میلیون نفر و تا سال 2050 تعداد بیماران ممکن است افزایش یابد
چهار بار
مکانیسم های پاتومورفولوژیکی و بیوشیمیایی آسم
مربوط به:
- اختلال عملکرد میتوکندری (نقض FC IV
ETC)؛
- تجمع پپتید بتا آمیلوئید و تشکیل
آمیلوئید خارج سلولی
پلاک ها؛
- هیپرفسفوریلاسیون پروتئین تاو مرتبط با
میکروتوبول ها،
و آموزش و پرورش
داخل سلولی
گره های عصبی فیبریلاری مرگ نورون ها

اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (بیماری لو گریگ، بیماری نورون حرکتی، اختلال FC II و IV ETC)

تجمع پروتئین در یک نورون در بیماری لو گریگ

هنری لوئیس گریگ که به دلیل استقامتش ملقب به استقامت است
"اسب آهنین" یک بازیکن بیسبال برجسته است. در
در سن 36 سالگی به بیماری لترال مبتلا شد
آمیوتروفیک اسکلروزیس که به طور گسترده وجود دارد
در ایالات متحده و کانادا به عنوان "بیماری لو" شناخته می شود.
گریگ."
کارشناس سیاهچاله هاوکینگ -
یکی از برجسته ترین
اخترفیزیکدانان دستاوردهای او هنوز است
مهم تر است زیرا دانشمند
از دژنراتیو رنج می برد
بیماری ژنتیکی که
زمانی که استفن بود تشخیص داده شد
21 ساله؛ آنگاه دانشمند آینده پزشکان خواهد داشت
آنها فقط چند سال قول دادند. اما
هاوکینگ نه تنها عمر طولانی تری داشت
نیم قرن، اما همچنین ساخته شده است
اکتشافات اساسی در
رشته اخترفیزیک نظری

درمان با هدف میتوکندری برای بیماری های عصبی

ساختار و مکانیسم عمل
آنتی اکسیدان هدفمند میتوکندریایی
SkQ1С در دانشگاه دولتی مسکو ایجاد شد

میکروزومی ETC منبع ROS است
تشکیل O2‾ و H2O2 در سیستم میکروزومی
اکسیداسیون (75% ROS)
عملکرد اصلی مونواکسیژنازها سم زدایی است
بیگانه‌بیوتیک‌ها با هیدروکسیلاسیون:
CHN + O2 + AN2 → CHON + H2O + A

فاگوسیت NADPH اکسیداز منبع ROS است
تشکیل سوپر اکسید و هیدروپراکسید
NADPH اکسیداز فاگوسیت ها

تشکیل ROS در طول تنفس
انفجار فاگوسیت ها

ساختار NADPH اکسیداز.

1) از 6 زیر واحد ناهمگن تشکیل شده است: 2 غشا متصل (gp 91, p 22) و 4 سیتوزولی (p47, p40, p67,
Rac) که تحت تأثیر مواد محرک ترکیب می شوند و تشکیل می شوند
کمپلکس آنزیمی تولید کننده O2‾.
2) مهمترین جزء NADPH اکسیداز سیتوکروم b558 است
از یک زیر واحد گلیکوپروتئین (gp91) و یک زیر واحد α (p22) تشکیل شده است. زیرواحد (gp91) شامل 6 است
مارپیچ α گذرنده در انتهای N و مقاطع
گلیکوزیلاسیون C-پایانه دارای محل اتصال FAD و
NADPH، cyt b558 حاوی 2 هِم است

ساختار فلاووسیتوکروم b558
NADPH → FAD → FADN → هم (داخلی) → هم (خارجی) → O2 → O2‾

نقش NADPH اکسیداز در پاتوژنز بیماری ها.

گرانولوماتوز مزمن ("کشنده نوزاد
گرانولوماتوز مزمن"؛ 1:200-250 هزار) –
نقص ژنتیکی زیر واحدهای NADPH اکسیداز،
عدم امکان ایجاد انفجار تنفسی لکوسیت ها.
لنفوگرانولوماتوز (بیماری هوچکین، گرانولوم بدخیم) یک بیماری بدخیم است.
بافت لنفاوی، یکی از ویژگی های مشخصه آن
وجود سلول های غول پیکر Berezovsky-Sternberg و مهار NADPH اکسیداز است.

نمونه میکروسکوپی: بیوپسی غدد لنفاوی. سلول مشخصه
رید - برزوفسکی - استرنبرگ در طول بیماری
هوچکین

سوپراکسید دیسموتاز
سوپراکسید دیسموتازها (SOD) ابرخانواده ای از آنزیم های مربوط به
به کلاس اکسیدوردوکتازها و کاتالیزگر واکنش تغییر شکل
رادیکال آنیون سوپراکسید برای تشکیل پراکسید هیدروژن و
اکسیژن:
О2‾ + О2‾ → Н2О2 + 3О2
SOD در همه موجودات هوازی وجود دارد.
SOD (اریتروکوپرین) توسط مک کورد و فریدویچ در سال 1969 کشف شد.
SOD بر اساس ساختار مرکز فعال و ساختاری طبقه بندی می شود
سازماندهی مولکول
3 خانواده SOD وجود دارد:
- مس، روی-SOD (یوکاریوت ها، کلروپلاست های گیاهی، باکتری ها)
- Fe-SOD، Mn-SOD (پروکاریوت ها، میتوکندری یوکاریوتی، کلروپلاست)
- Ni-SOD (استرپتومایسس، سیانوباکتری)

ساختار ایزوآنزیم های مختلف SOD

منابع پراکسید هیدروژن در سلول:

1.
2.
3.
4.
5.
NADPH اکسیداز
زنجیره انتقال الکترون میتوکندری
زنجیره انتقال الکترون از میکروزوم ها
زانتین اکسیدوردوکتاز (XOR)
سوپراکسید دیسموتاز
راه های حذف پراکسید هیدروژن:
1. کاتالاز
2. گلوتاتیون پراکسیداز
3. پراکسیدوکسین ها

حذف پراکسید هیدروژن در سلول به صورت آنزیمی انجام می شود:

1. کاتالاز یک آنزیم درون سلولی حاوی هم (تترامر) است:
2H2O2 → 2H2O + O2
2. گلوتاتیون پراکسیداز یک خانواده سازنده از آنزیم ها است.
که قابلیت احیای آلی و معدنی را دارند
هیدروپراکسیدها به ترکیبات هیدروکسی یا دیگر احیا شده‌اند
معادل ها GPOهای سلنیومی و غیر سلنیومی وجود دارد. سلنیوم
GPO ها حاوی سلنوسیستئین در محل فعال هستند که
در چرخه کاتالیزوری نقش دارد.
2GSH + H2O2 → GSSG + 2 H2O
3. پراکسیدوکسین ها پروتئین های سیتوزولی هستند که پراکسیداز دارند
فعالیتی که باقی مانده سیستئین را روی آن ثابت کرده است
انتهای مولکول ها، H2O2 را کاهش می دهد

القاء LPO

1. موثرترین القاکننده LPO رادیکال هیدروکسیل است
OH که در واکنش های فنتون، اوسیپوف، در
واکنش های اکسید نیتریک و سوپراکسید محصولات اولیه LPO

ساختار ترکیبات کربونیل - محصولات ثانویه LPO

لیپوفوسین (رنگدانه پیری) گلیکولیپوپروتئینی است که در آن
فسفولیپیدها غالب هستند. با دانه های طلایی یا نشان داده شده است
قهوه ای در سیتوپلاسم کبد، کلیه، میوکارد، سلول های اسکلتی
و عضلات صاف، عقده های سمپاتیک و قشر آدرنال. توسط
ماهیت شیمیایی با توجه به نوع پایه های شیف - نهایی تشکیل می شود
محصولات POL.

Isoprostanes - محصولات LPO پایدار
ایزوپروستن ها گروهی از پروستاگلاندین ها هستند
اجزای تشکیل شده در طول رادیکال آزاد
اکسیداسیون اسید آراشیدونیک، صرف نظر از
مسیرهای COX

اثر LPO بر دولایه لیپیدی غشاها

افزایش نفوذپذیری به پروتون ها باعث اختلال در زنجیره تنفسی می شود.
زنجیره تنفسی - زنجیره انتقال الکترون (ETC) میتوکندری شامل 5 است
کمپلکس های آنزیمی
NADH - دهیدروژناز (NADH-ubiquinol ردوکتاز)
2) سوکسینات دهیدروژناز
3) یوبی کینون - سیتوکروم - سی ردوکتاز
4) سیتوکروم C اکسیداز
5) سنتتاز ATP
1)
بخش FGOU VPO SFU. بیوشیمی و
میکروبیولوژی

آسیب اکسیداتیو DNA
انواع آسیب DNA:
1) تک رشته ای و دو رشته ای شکسته می شود
2) تشکیل مکان های AP (یعنی از دست دادن پورین ها یا
پیریمیدین ها)
3) اصلاح اکسیداتیو بازها و قندها در
ترکیب DNA (تیمین گلیکول، پیوند متقابل تیمین- تیمین،
8-oxoguanosine)

شیمی بیولوژیکی Lelevich Vladimir Valeryanovich

پراکسیداسیون لیپیدی (LPO)

واکنش های LPO رادیکال های آزاد هستند و به طور مداوم در بدن رخ می دهند و همچنین واکنش های تشکیل ROS.

به طور معمول، آنها در سطح معینی نگهداری می شوند و تعدادی عملکرد را انجام می دهند:

1. القای آپوپتوز (مرگ برنامه ریزی شده سلولی).

2. ساختار غشای سلولی را تنظیم می کند و در نتیجه عملکرد کانال های یونی، گیرنده ها و سیستم های آنزیمی را تضمین می کند.

3. اطمینان از آزاد شدن اسید آراشیدونیک از غشاء، که از آن تنظیم کننده های زیستی (پروستاگلاندین ها، ترومبوکسان ها، لکوترین ها) سنتز می شوند.

4. LPO می تواند به عنوان یک پیام رسان ثانویه عمل کند و در تبدیل سیگنال ها از محیط خارجی و داخلی بدن شرکت کند و از انتقال درون سلولی آنها اطمینان حاصل کند.

5. ROS در ایمنی سلولی و فاگوسیتوز نقش دارد.

مکانیسم کف:

1. شروع. واکنش اغلب توسط یک رادیکال هیدروکسیل آغاز می شود، که هیدروژن را از گروه های CH2 یک اسید چرب غیر اشباع L حذف می کند، که منجر به تشکیل یک رادیکال لیپیدی L می شود:

2. توسعه زنجیره.توسعه زنجیره زمانی اتفاق می‌افتد که اکسیژن اضافه می‌شود و منجر به تشکیل رادیکال پراکسید LOO یا پراکسید لیپیدی LOOH (هیدروپراکسید لیپیدی) می‌شود.

LOO + LH ? LOOH + LR؟

3. قطع مدار.هنگامی که رادیکال‌های آزاد با یکدیگر تعامل می‌کنند یا هنگام تعامل با آنتی‌اکسیدان‌های مختلف (ویتامین E) که اهداکننده‌های الکترون هستند، توسعه زنجیره متوقف می‌شود:

لو؟ +L؟ LOOH + LH

L + ویتامین E؟ LH + ویتامین E

ویتامین T E + L LH + اکسید ویتامین E

در نتیجه LPO، لیپیدهای معمولی به محصولات اولیه LPO (هیدروپراکسیدهای لیپیدی) تبدیل می شوند. این منجر به ظهور نواحی ("سوراخ") در غشاها می شود که از طریق آن محتویات خود سلول ها و اندامک های آنها خارج می شود.

محصولات LPO اولیه با تشکیل محصولات LPO ثانویه از بین می روند: آلدئیدها، کتون ها، مالون دی آلدئید، مزدوجات دین. تجمع مالون دی آلدئید (MDA) در خون سندرم مسمومیت را توضیح می دهد که همراه با بسیاری از بیماری های اندام های داخلی است. MDA با واکنش با پروتئین های گروه SH و CH 3 فعالیت سیتوکروم اکسیدازها (در نتیجه تنفس بافتی را مهار می کند) و هیدروکسیلازها را سرکوب می کند. MDA همچنین باعث رشد سریع آترواسکلروز می شود.

هنگامی که MDA با گروه های آمینه فسفولیپیدها تعامل می کند، محصولات نهایی پراکسیداسیون لیپیدی تشکیل می شود - بازهای شیف. نمونه ای از این ترکیبات رنگدانه لیپوفوسسین است که با افزایش سن در پوشش چشم و روی پوست ظاهر می شود. لیپوفوسین مخلوطی از لیپیدها و پروتئین ها است که توسط پیوندهای متقاطع کووالانسی به هم متصل شده و در نتیجه برهمکنش با گروه های فعال شیمیایی محصولات پراکسیداسیون لیپیدی دناتوره شده اند. این رنگدانه فاگوسیتوز می شود، اما توسط آنزیم های لیزوزوم هیدرولیز نمی شود و در سلول ها تجمع می یابد و عملکرد آنها را مختل می کند.

پیامدهای منفی فعال سازی LPO:

1. آسیب به دولایه لیپیدی غشاها که در نتیجه یون های آب، سدیم و کلسیم به داخل سلول ها نفوذ می کند که منجر به تورم سلول ها، اندامک ها و تخریب آنها می شود.

2. پیری زودرس سلول ها و بدن به طور کلی.

3. برهمکنش محصولات پراکسیداسیون لیپیدی بسیار واکنش پذیر با گروه های آمینه پروتئین ها با تشکیل بازهای شیف.

4. تغییرات در سیالیت (ویسکوزیته) غشاها که در نتیجه عملکرد انتقال غشاها (عملکرد کانال های یونی) مختل می شود.

5. اختلال در فعالیت آنزیم ها و گیرنده های متصل به غشاء.

فعال شدن LPO مشخصه بسیاری از بیماری ها و شرایط پاتولوژیک است:

1. آترواسکلروز و سایر بیماری های قلبی عروقی.

2. ضایعات CNS (بیماری پارکینسون، بیماری آلزایمر).

3. فرآیندهای التهابی از هر منشا.

4. دیستروفی عضلانی (بیماری دوشن).

5. سرطان;

6. صدمات ناشی از تشعشع.

7. پاتولوژی های برونش ریوی.

برگرفته از کتاب زیست شناسی [کتاب مرجع کامل آمادگی برای آزمون یکپارچه دولتی] نویسنده لرنر گئورگی ایزاکوویچ

برگرفته از کتاب انسان شناسی و مفاهیم زیست شناسی نویسنده کورچانوف نیکولای آناتولیویچ

2.5. اکسیداسیون بیولوژیکی هنگام تجزیه و تحلیل مراحل جداگانه متابولیسم سلولی، همیشه لازم است به یاد داشته باشید که یک مکانیسم منفرد، یکپارچه و به هم پیوسته را نشان می دهد (Bohinski R., 1987). فرآیندهای آنابولیسم و ​​کاتابولیسم به طور همزمان در سلول و

برگرفته از کتاب شیمی زیستی نویسنده للویچ ولادیمیر والریانوویچ

فصل 10. متابولیسم انرژی. اکسیداسیون بیولوژیکی موجودات زنده از دیدگاه ترمودینامیک سیستم های باز هستند. تبادل انرژی بین سیستم و محیط امکان پذیر است که مطابق با قوانین ترمودینامیک اتفاق می افتد. هر ارگانیک

از کتاب نویسنده

فصل 19. لیپیدهای بافت، هضم و انتقال لیپیدها لیپیدها گروهی شیمیایی ناهمگن از مواد با منشاء بیولوژیکی هستند که خاصیت مشترک آنها آبگریزی و قابلیت حل شدن در حلالهای آلی غیرقطبی است.

از کتاب نویسنده

فصل 21. متابولیسم لیپیدهای پیچیده لیپیدهای پیچیده شامل آن دسته از ترکیباتی هستند که علاوه بر لیپید، یک جزء غیر لیپیدی (پروتئین، کربوهیدرات یا فسفات) نیز دارند. بر این اساس، پروتئولیپیدها، گلیکولیپیدها و فسفولیپیدها وجود دارد. برخلاف لیپیدهای ساده،

محصولات این فرآیند شامل مالون دی آلدئید و 4-هیدروکسینوننال است.

واکنش های اکسیداسیون بیولوژیکی با تشکیل رادیکال های آزاد، ذرات با الکترون جفت نشده در مدار بیرونی همراه است. این باعث فعالیت شیمیایی بالای این رادیکال ها می شود. به عنوان مثال، آنها با اسیدهای چرب غیر اشباع در غشاها واکنش می دهند و ساختار آنها را مختل می کنند. آنتی اکسیدان ها از اکسیداسیون رادیکال های آزاد جلوگیری می کنند.

از طریق مرحله مشتقات پراکسید اسیدهای چرب غیراشباع، بیوسنتز پروستاگلاندین ها و لکوترین ها انجام می شود و ترومبوکسان ها که تأثیر قدرتمندی بر خاصیت چسبندگی- تجمع سلول های خون و میکروسیرکولاسیون دارند، خود هیدروپراکسید هستند. تشکیل هیدروپراکسیدهای کلسترول یکی از پیوندهای سنتز برخی از هورمون های استروئیدی، به ویژه پروژسترون است.

ادبیات

• ولادیمیروف یو.آ.، آرچاکوف آ.ای.پراکسیداسیون لیپیدی در غشاهای بیولوژیکی - M.: Nauka، 1972. - 252 ص.
• Baraboy V.A.، Orel V.E.، Karnaukh I.M.پراکسیداسیون و تشعشع. - K.: Naukova Dumka، 1991.
• Kovshevny V.V.- اکسیداسیون رادیکال های آزاد

یادداشت ها

بنیاد ویکی مدیا

2010.

"پراکسیداسیون لیپیدی" را در فرهنگ های دیگر ببینید:پراکسیداسیون لیپیدی - فرآیند برهمکنش لیپیدها (بخش های غیراشباع آنها) که بخشی از غشای سلولی هستند، با عوامل اکسید کننده (آنیون O2، رادیکال HO و غیره) که تحت تأثیر تشعشعات یونیزان و در فرآیندهای متابولیکی برخی مواد تشکیل می شوند. ...

راهنمای مترجم فنی پراکسیداسیون لیپیدی پراکسیداسیون لیپیدی. فرآیند برهمکنش لیپیدها (بخش های غیر اشباع آنها) که بخشی از غشای سلولی هستند، با عوامل اکسید کننده (آنیون O2، رادیکال HO و غیره) که تحت تأثیر یونیزان تشکیل می شوند... ...

زیست شناسی مولکولی و ژنتیک. فرهنگ لغت توضیحی. یک فرآیند پیچیده زنجیره ای چند مرحله ای از اکسیداسیون سوبستراهای لیپیدی، عمدتا اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه، با اکسیژن، شامل مراحل برهمکنش لیپیدها با ترکیبات رادیکال آزاد و تشکیل رادیکال های آزاد لیپیدی...

دایره المعارف پزشکی

مکانیزم POL پراکسیداسیون لیپیدی (LPO) تخریب اکسیداتیو لیپیدها است که عمدتاً تحت تأثیر رادیکال‌های آزاد اتفاق می‌افتد. یکی از پیامدهای اصلی تشعشعات. یکی از محصولات این فرآیند مالون دی آلدئید است. ادبیات یو ... ویکی پدیا

با دیابت شیرین، بدن دچار کمبود ویتامین ها و مواد معدنی می شود. این به سه دلیل است: محدودیت های غذایی، اختلالات متابولیک و کاهش جذب مواد مغذی. به نوبه خود کمبود ویتامین و... ... ویکی پدیا

DIBUNOL (دیبونولوم) (به توکوفرول استات نیز مراجعه کنید). 2.6 دی ترت بوتیل 4 متیل فنل. مترادف: بوتیلوکسی تولوئن، یونول. سفید یا سفید با پودر کریستالی کمی مایل به زرد. عملا در آب نامحلول، به راحتی در الکل حل می شود ... فرهنگ لغت داروها

I اسیدهای چرب، اسیدهای کربوکسیلیک؛ در بدن جانوران و گیاهان، اسیدهای چرب آزاد و آنهایی که در لیپیدها وجود دارند، عملکردهای پرانرژی و پلاستیکی دارند. اسیدهای چرب موجود در ترکیب فسفولیپیدها در ساخت بیولوژیک... ... یک فرآیند پیچیده زنجیره ای چند مرحله ای از اکسیداسیون سوبستراهای لیپیدی، عمدتا اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه، با اکسیژن، شامل مراحل برهمکنش لیپیدها با ترکیبات رادیکال آزاد و تشکیل رادیکال های آزاد لیپیدی...

اتم‌ها یا گروه‌هایی از اتم‌های با پیوند شیمیایی که ظرفیت‌های آزاد دارند، یعنی. الکترون های جفت نشده (غیر جبران نشده) در اوربیتال خارجی (والانس). حضور الکترون های جفت نشده یک واکنش شیمیایی بالا را تعیین می کند... ... یک فرآیند پیچیده زنجیره ای چند مرحله ای از اکسیداسیون سوبستراهای لیپیدی، عمدتا اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه، با اکسیژن، شامل مراحل برهمکنش لیپیدها با ترکیبات رادیکال آزاد و تشکیل رادیکال های آزاد لیپیدی...

ماده موثر ›› اسیدهای آمینه برای تغذیه تزریقی + سایر داروها [امولسیون های چربی برای تغذیه تزریقی + دکستروز + نمک های معدنی] (اسیدهای آمینه برای تغذیه تزریقی + سایر داروها)