Podział wolnych rodników

1. Tlen

   ROS= RFT ( Rekatywne formy tlenu)

   

2. Azot

   RNS=RFA ( reaktywne formy azotu)

3. 

Enzymatyczna linia obrony antyoksydacyjnej

• Dysmutaza ponadtlenkowa

  

  przekształca jon ponadtlenkowy w nadtlenek wodoru oraz tlen cząsteczkowy. Jon ponadtlenkowy jest reaktywnym związkiem tlenowym

• Peroksydaza glutationu [ GPx ]

redukuje nadtlenek wodoru do wody oraz alkoholi przy wykorzystaniu glutationu jako donorów elektronów

• Katalaza [ CAT ]

• pomaga w eliminacji nadtlenku wodoru, zapobiegając uszkodzeniom oksydacyjnym komórek.

• Reduktaza glutationowa [ GR ]

  przekształca GSSG ( disuldifid glutationu ) do glutationu poprzez transfer elektronów z NADPH

Powstanie nadtlenku wodoru

SOD → Dysmutaza ponadtlenkowa ( przeprowadza reakcje )

Reakcja Habera-Weisa

Rekacja Fentona

Nieenzymatyczna linia obrony antyoksydacyjnej

Witamina E i C

Witamina E jako antyoksydant, reaguje z wolnym rodnikiem, który oddaje elektrony → witamina E staje się wolnym rodnikiem

Wolny rodnik witaminy E reaguje z witaminą C. Witamina C oddaje 2 elektronu, powodując redukcje witaminy E do tokoferolu oraz sama się utleniając do kwasu dehydroaskorbionowego → przywrócenie aktywnego antyoksyoksydantu i witamina C staje się wolnym rodnikiem

Rodnik witaminy C ulega zredukowaniu dzięki utleniniu NADPH. → rodnik witaminy C zregenerowany do witaminy C lub jej degradacja

rodnik z fazy lipidowej przechodzi do fazy wodnej

Syntaza tlenku azotu i jej reakcje

rysunek

Wolnorodnikowe uszkodzenie lipidów

Peroksydacja lipidów

1. inicjacja - oderwanie atomu wodoru, znajdującego się pomiędzy dwoma wiązaniami podwójnymi cząsteczki kwasu tłuszczowego za pomocą rodnika hydroksylowego (rodnik hydroksylowy odrywa jeden z atomów wodoru przy podwójnym wiązaniu kwasu tłuszczowego, przez co dany kwas tłuszczowy staje się wolnym rodnikiem (rodnikiem alkilowym), a rodnik hydroksylowy przemienia się w wodę, następnie rodnik alkilowy reaguje z tlenem, w rezultacie czego powstaje rodnik nadtlenkowy, który może reagować z następnym kwasem tłuszczowym i odrywając od niego wodór zamienia się w nadtlenek kwasu tłuszczowego)

2. propagacja: rodnik nadtlenkowy powstały z kwasu tłuszczowego reaguje z kwasem tłuszczowym, w rezultacie czego powstaje nadtlenek kwasu tłuszczowego itd - peroksydacja rozszerza się na inne kwasy tłuszczowe

3. terminacja: produktem reakcji zachodzącej pomiędzy dwoma wolnymi rodnikami jest związek niebędący wolnym rodnikiem (np. alkany, dialdehyd malonowy)

Znaczenie peroksydacji lipidów

• Zwięsza przepuszczalność błon

• depolaryzuje błody

• hamuje enzymy i błonowe białka trannsportujące

Wolnorodnikowe uszkodzenie białek

1. Inicjacja

2. Beta-eliminacja

   modyfikacja reszt aminokwasowych i rozpad uszkodzonych białek - fragmentacja

Im większe wolnorodnikowe uszkodzenie białek tym więcej karbonylowych grup a mniej sulfhydrylowch

Przyczyniają się do utraty integralności błon komórkowych i upośledzenie metabolizmu komórek

Wolnorodnikowe uszkodzenie kwasów nukleinowych

marker wolnorodnikowego uszkodzenia RNA → wzrost 8- hydroksy guanozyny

marker wolnorodnikowego uszkodzenia DNA → wzrost stężenia 8-hydroksy 2-deoksyguanozyny

Przyczyniają się do mutacji a następnie do powstawania nowotworów

Stres oksydacyjny

Brak równowagi pomiędzy RFT a biologicznej zdolności do szybkiej detoksykacji reaktywnych produktów pośrednich lub naprawy wyrządzanych szkód

Glutation

pełna nazwa : L-glutamylo-L-cysteinylo-glicyna [ GSH ]

GSSG → disulfid glutationu

Posiada wiązanie peptydowe gamma → odporność na proteolityczną degradację

Synteza glutationu

Zachodzi w cytozulu, obejmuje 2 reakcje enzymatycnze, każda wymaga udziału energiiw postaci ATP

RYSUNEK

Działanie glutationy w walce z RFT

1. Gutation jako antyoksydant

2. Powstający w reakcji rodnik glutationylowy może dimeryzować tworząc disulfid glutationu

3. W komórkach ssaków reakcje redukcji nadtlenku wodoru i nadtlenku lipidów przez GSH katalizuje selenoenzym ( peroksydaza glutationowa)

4. Odtwarza uszkodzone składniki komórek - utryzmywanie gruo tiolowych białek w stanie zredukowanym

Reakcja redukcji GSSG przez NADPH

Odbudowa NADPH zachodzi przy udziale:

• dh. izocytrynianowej

• dh. glukozo-6-fosforanowej

• dh. fosfoglukonianowej

• enzymy jabłczanowego

Gutation - rozpad

Katalizowana przez gamma-glutamylotransferaze [ GGT ]

Zlokalizowany enzym w zew. błonie komórkowej, wykorzystuje ATP i katalizuje rozpad GSH do cysteinoglicyny oraz glutaminiany, który jest przenoszony na inny aminokwas i powstanie gamma-glutamylo-aminokwas

Cyetinoglicyna następnie dehradowana przez zewnątrzkomórkową dipeptydazę do wolnej glicyny i cysteiny

Glicyna i cysteina ograniczane są do komorki, podaż cysteiny ogranicza syntezę GSH