Окисление с участием оксидаз.

Нарушение энергетического обмена.

Снижения энергетического обмена - гипоэргические состояния могут возникать при недостатке кислорода, питательных веществ, повреждении митохондрий, разобщении окислительного фосфорилирования под действием токсинов и микроорганизмов. Для лечения гипоэргических состояний используют цитохромы, КоQ, витамины. В последнее время изучаются и выявляются особенности гипоэргических состояний, которые обозначаются как митохондриальные болезни Их связывают с мутациями ДНК как митохондриальных, так и ядерных.

 

Внемитохондриальное окисление.

Внемитохондриальное окисление протекает в ЭПС, пероксисомах, на внешней мембране митохондрий, цитозоле. Этот вид окисления в разных тканях расходует разное количество кислорода.

Основные функции внемитохондриального окисления:

• антитоксическая функция – обезвреживание путём окисления токсических веществ
• синтез новых соединений путём окислительных реакций

Различают несколько видов внемитохондриального окисления в зависимости от их внутриклеточной локализации и от участвующих компонентов. Во внемитохондриальном окисление принимают участие флавопротеиды, цтохром Р₄₅₀, цитохром В5, ферменты оксигеназы, пероксидазы.

Окисление с участием оксидаз происходит в основном на внешней мембране митохондрий. Оксидазы – аэробные флавиновые дегидрогеназы, которые переносят электроны от окисляемых субстратов по короткой цепи на кислород. Примеры: окисление некоторых аминокислот ферментами аминокислотооксидазой, аминов – аминооксидазами, ксантина – ксантинооксидазами. В результате такого окисления в тканях образуется очень активные радикалы кислорода (АФК)

• О₂ + 1е→_ФП→ О₂^-+ - ион – радикал (супероксид)
• О₂ + 2е→_ФП→ О₂ ^2- – пероксид радикал
• О₂^-+ + Н₂О₂ → О₂* + ОН⁺ + ОН^.

В физиологических условиях образуется очень незначительное количество активных форм О₂. Они выполняют функцию регуляции проницаемости клеточных мембран путём окисления липидов в составе мембран, активности мембранных ферментов, участвуют в синтезе биологически активных эйкозаноидов. Особо важную роль в физиологических условиях АФК играют в фагоцитозе т.к. принимают участие в нескольких механизмах фагоцитоза.

• При контакте с чужеродными веществами в фагоцитах активируется мембранная флавиновая оксидаза, под действием которой образуются ион-радикалы О_2, вызывающие окисление чужеродного вещества.
• В фагоцитах активируется фермент миелопероксидаза, которая путём окисления хлоридов через образование НСLО образует атомарный кислород, который окисляет чужеродные вещества, повышает проницаемость мембран фагоцитов и облегчает эндоцитоз.
• Образующийся из NО сильный окислитель ONOO так же участвует в фагоцитозе
• Пептиды – дефензины формируют в оболочках поглощаемых микроорганизмах дополнительные ионные каналы и способствуют разрушению микроорганизмов

При фагоцитозе потребление кислорода увеличивается в 2-5 раз, и это явление называется «окислительным взрывом»

В патологических условиях высокие концентрации активных форм кислорода оказывают токсический эффект, окисляют липиды, белки, нуклеиновые кислоты. NO обладает угнетающим действием на окислительное фосфолирирование. Поэтому в организме для разрушения избыточных концентраций активных форм кислорода существует защитная антиокислительная система. Она представлена ферментами и веществами неферментативной природы. К антиоксиданстным ферментам относят:

• супероксиддесмутаза – разрушает ион-радикал кислорода
• каталаза – разрушает пероксид
• глютатионпероксидаза – разрушает пероксидазы при участии пептида глютатиона.

К неферментативным веществам относят: белки, содержащие SH - группы, глютатион, витамины Е, А, С, некоторые гормоны, белки крови (трансферрин, церулоплазмин), селен.