Антиоксиданты, тормозящие развитие цепных реакций в липидной фазе.

Основные реакции в липидной фазе биологических мембран и липопротеинов крови, а также место действия антиоксидантов в ограничении скорости этих процессов можно продемонстрировать с помощью схемы, приведенной на рис. 6: Цепные реакции "ведут" свободные радикалы липидов (L· и LOO·), разветвление цепей происходит при взаимодействии продукта пероксидации – гидроперекиси липидов (LOOH) с ионами Fe²⁺. Все соединения, снижающие концентрацию перечисленных веществ, выполняют функцию антиоксидантов. Сюда относятся:

1. Ферменты фосфолипаза и глутатионпероксидаза, которые разрушают гидроперекиси липидов, предотвращая разветвление цепей окисления липидов в мембранах. При этом действие фосфолипазы заключается в отщеплении от фосфолипидов окисленной жирной кислоты, содержащей гидроперекисную группу (LOOH), а действие глутатионпероксидазы сводится к восстановлению этой группы до спиртовой с одновременным окислением глутатиона (GSH) до дисульфида (GSSG):

OOH + 2GSH -> LOH + GSSG + H₂O

2. Ловушки радикалов, которые называют иногда "липидными антиоксидантами". По своей химической природе липидные антиоксиданты - это производные фенола. К ним относится a-токоферол (витамин Е), убихинон (коэнзим Q), тироксин и синтетические соединения, например ионол (бутилированный гидрокситолуол) (см. рис7.).

3. Соединения, связывающие железо. Большинство из них, включая такие природные соединения как дипептид карнозин, не просто связывают железо, но, самое главное, не дают ему возможности приникнуть в липидную фазу мембран, поскольку образующиеся комплексы, в силу своей полярности, не проникают в гидрофобную зону.

Для детоксикации двухвалентного железа в организме существует, по-видимому, целая система окисления и связывания ионов железа. В плазме крови эта система представлена ферментом церрулоплазмином (феррооксидазой), который окисляет Fe²⁺ до Fe³⁺ кислородом без образования свободных радикалов, и белком трансферрином, который связывает и переносит в кровяном русле ионы трехвалентного железа, которые затем захватывается клетками. В клетках железо может восстанавливаться аскорбиновой кислотой и другими восстановителями, но затем окисляется и депонируется в окисленной форме внутри ферментного белкового комплекса ферритина

Рис.7. Ловушки радикалов или "липидные антиоксиданты": a-токоферол (сверху) и ионол (снизу)

 

 

Вопросы для самоконтроля

1.Мембранные структуры, повреждаемые при действии неблагоприятных факторов. Основные механизмы нарушения барьерных свойств мембран в патологии.

2.Свободные радикалы. Определение и классификация.

3.Происхождение и метаболизм супероксид-радикала.

4.Происхождение и действие на клеточные структуры радикала гидроксила.

5.Основные реакции цепного окисления липидов.

6.Действие процесса перекисного окисления липидов на клеточные структуры (белки и липиды) – перечислить.