Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Радиационная биофизика (ионизирующие излучения)" -> 114

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 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 210 >> Следующая

Рис. VI.11. Схема механизмов защиты клетки от образования и токсического действия ОРТ. Обозначения: LH — восстановленные молекулы липида, I/ — радикал липида, LO' — алкоксил-радикал, L(X — пероксил-радикал, ДН — донор водорода, HIn — восстановленный ингибитор, ГБНГ — восстановленный глутатион, ПЗБГ —
окисленный глутатион, R * — молекула в свободнорадикальном состоянии
5.2.1.2. Ферментный контроль уровня АФК
Известно, что молекулярный кислород способен легко проникать через биологические мембраны, так как он не имеет заряда и его гидрофобные свойства выражены сильнее, чем гидрофильные (коэффициент распределения кислорода в системе липид/вода = 10). Поэтому нейтральная молекула кислорода легко проникает через мембрану внутрь клетки, образуя в ней супероксид (уравнение (VI.9)).
Если, несмотря на активность цитохромоксидазы, содержание молекулярного кислорода продолжает возрастать, а концентрация супероксида увеличиваться, реокисляется с помощью фермента цитохрома с или (и) удаляется из клетки с помощью дальнейших превращений.
В отличие от молекулярного кислорода, супероксид имеет заряд и, следовательно, гидратируется. Такое «громоздкое» образование с
5. Система окислительно-восстановительного гомеостаза клетки 247
гидрофильным окружением не растворяется в липидах БМ и не может покинуть клетку, которая становится «ловушкой супероксида» (В. П. Скулачев).
Удаление избытка супероксида из клетки происходит в результате дисмутации 02 ферментом митохондриального матрикса суперок-сиддисмутазой (СОД) с превращением в Н2О2 — незаряженную молекулу, легко проникающую через мембрану (уравнение (VI. 14)).
В свою очередь, пероксид водорода в митохондиях и пероксисомах инактивируется активным ферментом каталазой *):
2Н202 —> 2Н20 + 02. (VI.32)
Ферментная система пероксидаз, например, глутатионперокси-даза, локализованная в мембранах, отводит избыток Н202 на специальные субстраты, например, глутатион (GSH):
2GSH + Н202 —>• G-S-S-G + 2Н20. (VI.33)
Если активность ферментов контроля за стационарным уровнем АФК оказывается недостаточной, тогда может включаться еще один механизм защиты — способность мембраны митохондрий регулировать открытие пор.
5.2.1.3. Регуляция открытия пор митохондриальной мембраны
Уже первые сигналы аномального возрастания содержания кислорода в клетке ведут к накоплению 02, Н202 и ОН' в таких концентрациях, которые вызывают открытие пор мембран митохондрий, что приводит к быстрому «изгнанию» из клетки излишков кислорода и АКСС. При нормализации уровня молекулярного кислорода концентрации АКСС достигают исходных величин, а это вызывает регуляторное закрытие пор.
5.2.1-4- Утечка протонов
Известно, что в стадии, предшествующей некрозу клетки, происходит «неомическая» утечка протонов в мембранах митохондрий. Она позволяет поддерживать низкую концентрацию кислорода, осуществляя защиту клетки от токсического действия кислорода и появления избыточных концентраций CoQ (кофермента Q, образуемого дыхательными ферментами) и, следовательно, супероксид-анион радикалов и других АФК.
5.2.2. Снижение уровня и активности радиотоксинов
При усилении цепных процессов липопероксидации в облученной клетке включаются антирадикальные и антиокислительные механизмы, сдерживающие образование избытка ППОЛ, т. е. ЛРТ (рис. VI.7, II, Ш).
*) Радиобиологический кислородный эффект рассматривался в предыдущих главах. Одна молекула катал азы способна разложить в клетке за 1 с более 40 тыс. молекул Н2О2.
248
Гл. VI. Реакции клетки на действие ионизирующих излучений
5.2.2.1. Ферментные реакции
С помощью глутатионпероксидаз происходит ферментативное восстановление молекул липидных гидропероксидов:
2GSH + LOOH —+ G-S-S-G + Н20 + LOH. (VI.34)
Фосфолипидгидропероксид-глутатионпероксидаза также производит восстановление гидропероксидов, но уже не свободных, а находящихся в составе негидролизованных фосфолипидов:
2GSH + ROOH —> G-S-S-G + Н20 + ROH. (VI.35)
В отличие от глутатионпероксидаз, глутатионтрансферазы восстанавливают только органические гидропероксиды, в том числе и ядерный гидропероксид ДНК, локализованный в хроматине. Глута-тионредуктаза катализирует регенерацию GSH из G—S—S—G:
G-S-S-G + НАДФН + Н+ —* 2GSH + НАДФ, (VI.36)
предоставляя возможность глутатиону вновь и вновь защищать ДНК и другие жизненно важные компоненты клетки путем предотвращения образования ЕООН и (или) их непосредственного разрушения.
Важную роль в антирадикальной и антиокислительной защите от оксидативного токсического действия ОРТ играют в клетке также оксигеназные системы, в том числе и цитохром Р450, физиологическая роль которых сводится к увеличению водорастворимо-сти, полярности окисляемой молекулы в биологических мембранах. Считается, что это, по существу, единственный механизм передачи высоконеполярных, гидрофобных молекул из липидной фазы клетки (мембраны) в водную фазу и последующей их инактивации, например, путем превращения окисленного продукта в GSH-зависимых и трансферазных реакциях и последующего удаления водорастворимых окисленных веществ (А. И. Арчаков, 1983).
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed