Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Радиационная биофизика (ионизирующие излучения)" -> 109

Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.

Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 448 c.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка): radiacionnayabiofizika2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 210 >> Следующая

Известно, что биологические мембраны способны подвергаться интенсивной окислительной деградации, так как ненасыщенные участки жирных кислот (линоленовой, арахидоновой и др.) фосфолипидов чрезвычайно чувствительны к окислению.
Многочисленные данные молекулярной биологии показали, что при различных патологиях, в том числе и при лучевом поражении, одной из первых клеточных структур повреждается мембрана митохондрий.
Митохондрия - «главная дшпяшяя органелла клетки» (В. П. Скулачев, 2001), содержащая большое количество ферментов и коферментов (переносчиков электронов в дыхательной цепи) — главных участников клеточной регуляции системы окислительно-восстановительного гомеостаза.
Известно, что БМ формируют элементы цитоскелета и ультраструктуру клетки. Они выполняют разнообразные барьерно-матричные функции, нарушение любой из которых может привести к нарушениям жизнедеятель-* пости и в конечном итоге — к гибели клетки. Особенно уязвим липидный слой БМ.
5. Система окислительно-восстановительного гомеостаза клетки 233
Лучевые оксидативные изменения структуры и функций БМ (повреждения фосфолипидного барьера) приводят к дальнейшему нарушению регуляции окислительно-восстановительного равновесия, возрастанию мембранной проницаемости, дезинтеграции внутриклеточных процессов, выравниванию градиентов с фатальным для клетки исходом.
Большое содержание полиненасыщеиных жирных кислот в фосфолипидах определяет высокую способность БМ к неферментным цепным реакциям окисления и образованию инициаторов и продуктов окисления, обладающих оксидазной активностью. В результате цепных реакций липопероксидации образуются свободные радикалы (LO'-алкоксил-радикалы, ЬО^-пероксил-радикалы), гидропероксиды — LOOH и другие молекулярные ППОЛ.
Из табл. VI.2 видно, что содержание таких продуктов в клетке относительно высокое, время существования — довольно значительно, и это создает условия для окисления ими практически любых макромолекул в клетке (ДНК, белков, ферментов и др.).
Первичная роль в зарождении неферментивных цепных процессов ПОЛ в клетке, как и in vitro, принадлежит свободным электронам, донорами которых могут служить Fe2+, Cu2+, семихиноны; сигнальнопусковыми продуктами являются, как известно, О2, Н2О2, ОН' и N0". В инициировании цепных реакций могут принимать участие и другие продукты АКСС, проникающие в липиды БМ.
Биологическая значимость цепного процесса, инициированного в клетке, заключается в том, что он способствует накоплению токсических продуктов окисления в связи с их многократным циклическим воспроизведением.
Цепной процесс липопероксидации в клетке протекает в такой последовательности:
1. Молекулы ненасыщенных жирных кислот липидов LH окисляются преимущественно радикалом ОН' (или другими АКСС):
2. Образовавшиеся радикалы липида L’ претерпевают в клетке дальнейшее окисление с помощью молекулярного кислорода или с бблыпей вероятностью — АКСС (АФК, NO-системами). Появляются пероксил-ЬОз* и алкоксил-ЬО'-радикалы:
Реакции (VI.26) и (VI. 27) имеют низкие энергии активации и высокие константы скорости, величины которых зависят от окисляющегося соединения LH (например, степени ненасыщенности липида) и типа окислителя — АКСС.
(VI.26)
L +02 I/ + Н202 —> L0' + Н20.
(VI.27)
234
Гл. VI. Реакции клетки на действие ионизирующих излучений
3. В стопку сгорания» подбрасываются новые порции восстановленных молекул липидов LH, которые, окисляясь алкоксил-ра-дикалом, образуют замкнутую цепь образования радикалов L':
LH + 2LO* —» 2L* + LOOH. (VI.28)
То же может происходить и с помощью образующихся пероки-сил-радикалов L02:
LH + L02 —> L' + LOOH. (VI.29)
В процесс вовлекаются все новые и новые молекулы липидов LH и активных форм кислорода. В результате накапливаются гидропероксиды LOOH. Число радикалов L‘, L0' (или L02) не изменяется (принцип неуничтожимое™ свободной валентности, «бессмертия свободных радикалов»), хотя структурно радикалы могут отличаться друг от друга.
4. Образующиеся липидные гидропероксиды вступают в реакцию с радикалами 0Н‘ (которые могут мигрировать в клетке на большие расстояния с помощью пероксида водорода или перок-синитрита):
2LOOH + 20Н* —> L' + 2Н202 + LOj
(VI.30)
или LOOH + ОН' —> LO* + Н202
или с радикалом L0‘:
2L00H + 2L0‘ —> 2L' + Н202 + 2LOj (VI.31)
и осуществляют вторичное инициирование цепи реакции и протекание разветвленных свободнорадикальных цепных процессов.
5. При окислительном распаде липидных гидропероксидов образуются высоко лабильные ГОГОЛ, представляющие собой жирнокислотные фрагменты, содержащие пероксидные, эпоксидные, альдегидные и кетонные группы. Лишь в последние годы, благодаря применению высокочувствительных аналитических методов, удалось идентифицировать некоторые из ППОЛ (см., в дальнейшем, рис. VI.8-VI.10) и показать исключительно важную их роль в биологии клетки.
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed