Antioxidační ochrana lidského těla: Porovnání verzí

Aktuální verze z 11. 5. 2024, 13:38

Při metabolických pochodech vznikají reaktivní formy kyslíku (reactive oxygen species – ROS) a reaktivní formy dusíku (reactive nitrogen species – RNS). Všechny reaktivní formy dusíku významné z biologického hlediska obsahují i atom kyslíku, někdy se proto označují také jako reaktivní formy kyslíku a dusíku (reactive oxygen and nitrogen species, RONS).

Reaktivní formy kyslíku a dusíku[upravit | editovat zdroj]

Zahrnují dvě skupiny látek^[1]:

Volné radikály: Obsahují nepárový elektron, díky čemuž jsou velmi reaktivní. Typickými zástupci jsou např. hydroxylový radikál ·OH, superoxid O₂^·− nebo oxid dusnatý NO·.
Neradikálové reaktivní formy: Sloučeniny kyslíku (popř. kyslíku a dusíku), které sice samy nemají povahu volných radikálů, ty z nich však mohou snadno vznikat dalšími reakcemi. Patří mezi ně např. peroxid vodíku H₂O₂ nebo peroxinitrit ONOO⁻.

Volné radikály vznikají třemi různými způsoby: homolytickým štěpením kovalentní vazby, redukcí (přidáním jednoho elektronu) nebo oxidací (ztrátou jednoho elektronu). Reaguje-li radikál s jinou normální molekulou, změní ji také na radikál (propagace radikálové reakce). K dokončení radikálové reakce dojde až reakcí dvou radikálů. Volné radikály poškozují mastné kyseliny, lipidy a proteiny, současně se ale i podílejí na imunitní ochraně organismu.

Podrobnější informace naleznete na stránce Základní reaktivní formy kyslíku a dusíku.

Prospěšnost ROS ve zdravém organismu[upravit | editovat zdroj]

Hydroxylový radikál vznikající činností enzymu monooxygenázy je v játrech důležitý pro hydroxylaci xenobiotik včetně léků, a v nadledvinách pro hydroxylaci steroidů (vznik žlučových kyselin). Neutrofily a makrofágy používají reaktivní formy kyslíku (superoxid a peroxid vodíku) k odstraňování zbytků mrtvých buněk a k fagocytóze bakterií. Jako významný lokální hormon a neurotransmiter se oxid dusnatý podílí na relaxaci hladké svaloviny cév, GIT a corpus cavernosum penis. Má antiagregační a antiadhezivní účinek na trombocyty a leukocyty a v CNS ovlivňuje učení a paměť.

Antioxidační ochrana[upravit | editovat zdroj]

Nadměrnému působení volných radikálů se organismus brání třemi způsoby. Jednak se brání tvorbě velkého množství regulací enzymů, které je tvoří. Druhou možností je zachycení a odstranění již vytvořených radikálů, toho se účastní enzymové a endogenní antioxidanty. Selžou-li dva předchozí mechanismy, uplatní se reparační mechanismy poškozených biomolekul.

Antioxidační enzymy[upravit | editovat zdroj]

Superoxiddismutáza[upravit | editovat zdroj]

Je součástí každé buňky. Katalyzuje dismutaci superoxidu na dioxygen a peroxid vodíku:

     O₂^•^- + O₂^•^- + 2H⁺ → O₂ + H₂O₂

Je nepostradatelná pro život na naší planetě. Ve třech formách se vyskytuje extracelulárně a v mitochondriích eukaryot a prokaryot.

Glutathionperoxidáza[upravit | editovat zdroj]

Pomocí tripeptidu glutathionu redukuje peroxid vodíku na vodu:

     2 GSH + H₂O₂ → GS-SG + 2 H₂O

Vyskytuje se v několika formách, v aktivním místě obsahuje selenocystein.

Antioxidační působení enzymů na ROS

Kataláza[upravit | editovat zdroj]

Tetramer, každý obsahuje jednu prostetickou protoporfyrinovou skupinu s Fe ³⁺. Katalyzuje dismutaci peroxidu vodíku na kyslík a vodu. Vyskytuje se v peroxisomech a erytrocytech.

Vysokomolekulární endogenní antioxidanty[upravit | editovat zdroj]

Vysokomolekulární endogenní antioxidanty jsou proteiny schopné vázat přechodné prvky (železo a měď) a měnit jejich oxidoredukční vlastnosti tak, aby přestaly katalyzovat radikálové reakce.

transferin / laktoferin (váže Fe³⁺);
feritin (skladování Fe³⁺);
haptoglobin / hemopexin (váže cirkulující hemoglobin / hem);
ceruloplazmin;
albumin.

Nízkomolekulární endogenní antioxidanty[upravit | editovat zdroj]

Askorbát (vitamin C);
Alfa tokoferol (vitamin E);
Koenzym Q;
Karotenoidy, Beta-karoten a vitamin A;
Thioly a disulfidy;
Kyselina močová, bilirubin.

Patobiochemie antioxidační ochrany[upravit | editovat zdroj]

Je-li vznik reaktivních forem kyslíku a dusíku větší než jejich odstraňování, dojde ke vzniku nerovnováhy nazývané oxidační stres.

Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Externí články[upravit | editovat zdroj]

Volné radikály, antioxidanty a stárnutí
Antioxidační účinky ovoce a zeleniny - Bakalářská práce v oboru výživa člověka

Zdroj[upravit | editovat zdroj]

ŠTÍPEK, S, et al. Antioxidanty a volné radikály ve zdraví a v nemoci. 1. vydání. Praha : Grada, 2000. 320 s. ISBN 80-7169-704-4.

PLÁTENÍK, Jan. Reaktivní formy kyslíku v lidském těle Antioxidační ochran [přednáška k předmětu Patobiochemie, obor LEK, 1.LF UK]. Praha. 2011. Dostupné také z <https://el.lf1.cuni.cz/p74867893?account-id=7&principal-id=1512062&session=breez96tipacpetw5kwci>.

↑ LEDVINA, Miroslav. Biochemie pro studující medicíny. - vydání. Karolinum, 2009. ISBN 9788024614144.

[1] LEDVINA, Miroslav. Biochemie pro studující medicíny. - vydání. Karolinum, 2009. ISBN 9788024614144.

[1]

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
-{{Pracuje se}}
+__toc__
-Při metabolických pochodech vznikají reaktivní formy kyslíku (reactive oxygen species - ROS) a reaktivní formy dusíku (reacive nitrogen species - RNS),takzvané volné radikály. Volný radikál je molekula, která obsahuje volný nepárový elektron a je tudíž velmi reaktivní. Volné radikály vznikají třemi různými způsoby: homolytickým štěpením kovalentní vazby,redukcí (přidáním jednoho elektronu) nebo oxidací (ztrátou jednoho elektronu). Reaguje-li radikál s jinou normální molekulou, změní ji také na radikál (propagace radikálové reakce). K dokončení radikálové reakce dojde až reakcí dvou radikálů.
+Při metabolických pochodech vznikají [[reaktivní formy kyslíku]] (reactive oxygen species – ROS) a [[reaktivní formy dusíku]] (reactive nitrogen species – RNS). Všechny reaktivní formy dusíku významné z biologického hlediska obsahují i atom kyslíku, někdy se proto označují také jako ''reaktivní formy kyslíku a dusíku'' (reactive oxygen and nitrogen species, RONS).
-Volné radikály poškozují mastné kyseliny, lipidy a proteiny, současně se ale i podílejí na imunitní ochraně organismu.
-==Reaktivní formy kyslíku==
-Vznikají především jako meziprodukty respirace, při oxidaci vodíku kyslíkem na vodu za účasti enzymu cytochromoxidázy.Pro organismus jsou ve větším množství nebezpečné, jelikož způsobují oxidační poškození lipidů, tzv. lipoperoxidaci, oxidační poškození enzymů a bílkovin, poškození makromolekulárních (nukleové kyseliny, polysacharidy) a nízkomolekulárních látek(polyfenoly,katecholaminy...). Proto se organismus škodlivému působení brání antioxidačními obrannými systémy.
-===Superoxid O<sub>2</sub><sup>•</sup><sup>-</sup>===
+== Reaktivní formy kyslíku a dusíku ==
-* vzniká přijetím jednoho elektronu kyslíkem v respiračním řetězci v mitochondriích a v redoxních systémech
-* má současně oxidační i redukční vlastnosti : při reakci dvou superoxidů-'''dizmutaci''' poskytuje jedna molekula elektron druhé molekule superoxidu, superoxid se tedy                                      zároveň oxiduje i redukuje produkty reakce jsou kyslík a peroxid vodíku
-* je produkován enzymem NADPH oxidázou, která je součástí fagocytárních buněk
-===Peroxid vodíku H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>===
+Zahrnují dvě skupiny látek<ref>{{Citace | typ = kniha| příjmení1 = Ledvina
-* není volným radikálem v pravém slova smyslu, účastní se ale jejich vzniku
+ | jméno1 = Miroslav | titul = Biochemie pro studující medicíny | vydání = - | vydavatel = Karolinum | rok = 2009
-* vzniká dismutací superoxidu či činností enzymů xanthinoxidasa a monoaminooxidasa
+ | isbn = 9788024614144 | strany = }} </ref>:
-* účastní se '''Fentonovy reakce''' (redukce peroxidu vodíku přechodným kovem Fe<sup>2+</sup> nebo Cu<sup>+</sup> na extrémně reaktivní hydroxylový radikál)
+; Volné radikály
+: Obsahují nepárový elektron, díky čemuž jsou velmi reaktivní. Typickými zástupci jsou např. hydroxylový radikál ·OH, superoxid O<sub>2</sub><sup>·−</sup> nebo oxid dusnatý NO·.
+; Neradikálové reaktivní formy
+: Sloučeniny kyslíku (popř. kyslíku a dusíku), které sice samy nemají povahu volných radikálů, ty z nich však mohou snadno vznikat dalšími reakcemi. Patří mezi ně např. peroxid vodíku H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> nebo peroxinitrit ONOO<sup>−</sup>.
-===Hydroxylový radikál OH<sup>•</sup>===
+Volné radikály vznikají třemi různými způsoby: homolytickým štěpením kovalentní vazby, redukcí (přidáním jednoho elektronu) nebo oxidací (ztrátou jednoho elektronu). Reaguje-li radikál s jinou normální molekulou, změní ji také na radikál (propagace radikálové reakce). K dokončení radikálové reakce dojde až reakcí dvou radikálů.
-* v těle vzniká ionizačním zářením nebo Fentonovou reakcí
+Volné radikály poškozují [[mastné kyseliny]], lipidy a proteiny, současně se ale i podílejí na imunitní ochraně organismu.
-* extrémně silné oxidační činidlo vytrhující elektron z nenasycených mastných kyselin
-==Reaktivní formy dusíku==
+{{Podrobnosti|Základní reaktivní formy kyslíku a dusíku}}
-===Oxid dusnatý NO<sup>•</sup>===
-* plynný radikál
-* vzniká NO syntházovou reakcí
-*váže se na hemové železo enzymu gzanylátcyklázy (vazodilatace)
-* má krátký biologický poločas, jelikož je vychytáván v erytrocytech (reakce se železem oxyhemoglobinu za vzniku methemoglobinu a nitrátu)
-* reakcí NO<sup>•</sup> se superoxidem vzniká toxický '''peroxynitrit''',který způsobuje nitraci a hydroxylaci tyrozinu
-      NO<sup>•</sup> + O<sub>2</sub><sup>•<sup>-</sup></sup> → OONO<sup>−</sup>
+=== Prospěšnost ROS ve zdravém organismu ===
+Hydroxylový radikál vznikající činností enzymu monooxygenázy je v játrech důležitý pro hydroxylaci xenobiotik včetně léků, a v nadledvinách pro hydroxylaci [[steroidy|steroidů]] (vznik [[Žlučové kyseliny|žlučových kyselin]]). [[Neutrofily]] a [[makrofágy]] používají reaktivní formy kyslíku (superoxid a peroxid vodíku) k odstraňování zbytků mrtvých buněk a k fagocytóze bakterií. Jako významný lokální [[hormon]] a [[neurotransmiter]] se oxid dusnatý podílí na relaxaci hladké svaloviny cév, GIT a corpus cavernosum penis. Má antiagregační a antiadhezivní účinek na trombocyty a leukocyty a v CNS ovlivňuje učení a paměť.
-==Prospěšnost volných radikálů ve zdravém organismu==
+== Antioxidační ochrana ==
-* hydroxylový radikál vznikající činností enzymu monooxygenázy je v játrech důležitý pro hydroxylaci xenobiotik včetně léků a v nadledvinách pro hydroxilaci steroidů (vznik žlučových kyselin)
-* neutrofily a makrofágy používají reaktivní formy kyslíku (superoxid a peroxid vodíku) k odstraňování zbytků mrtvých buněk a k fagocytóze bakterií
-* jako významný lokální hormon a neurotransmitter se oxid dusný podílí na relaxaci hladké svaloviny cév, GIT a corpus cavernosum penis,má antiagregační a antiadhezivní účinek na trombocyty a leukocyty  a v CNS ovlivňuje učení a paměť
-=Antioxidační ochrana=
+Nadměrnému působení volných radikálů se organismus brání třemi způsoby. Jednak se brání tvorbě velkého množství regulací [[enzym]]ů, které je tvoří. Druhou možností je zachycení a odstranění již vytvořených radikálů, toho se účastní enzymové a endogenní antioxidanty. Selžou-li dva předchozí mechanismy, uplatní se reparační mechanismy poškozených biomolekul.
-Nadměrnému působení volných radikálů se organismus brání třemi způsoby. Jednak se brání tvorbě velkého množství regulací enzymů, které je tvoří. Druhou možností je zachycení a odstranění již vytvořených radikálů, toho se účastní enzymové a endogenní antioxidanty. Selžou-li dva předchozí mechanismy, uplatní se reparační mechanismy poškozených biomolekul.
+=== Antioxidační enzymy ===
-==Antioxidační enzymy==
+==== Superoxiddismutáza ====
+Je součástí každé buňky. Katalyzuje dismutaci superoxidu na dioxygen a peroxid vodíku:
-===Superoxiddizmutáza===
+      O<sub>2</sub><sup>•</sup><sup>-</sup> + O<sub>2</sub><sup>•</sup><sup>-</sup> + 2H<sup>+</sup> → O<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>
-* je součástí každé buňky
-* katalyzuje dizmutaci superoxidu na dioxygen a peroxid vodíku :
-O<sub>2</sub><sup>•</sup><sup>-</sup> + O<sub>2</sub><sup>•</sup><sup>-</sup> + 2H<sup>+</sup> → O<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O<sup>2</sup>
+Je nepostradatelná pro život na naší planetě. Ve třech formách se vyskytuje extracelulárně a v mitochondriích eukaryot a prokaryot.
-* nepostradatelná pro život na naší planetě
+==== Glutathionperoxidáza ====
-* ve třech formách se vyskytuje extracelulárně a v mitochondriích eukaryot a prokaryot
+Pomocí tripeptidu glutathionu redukuje peroxid vodíku na vodu:
-===Glutathionperoxidáza===
+GSH + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → GS-SG + 2 H<sub>2</sub>O
-* pomocí bílkoviny glutathionu redukuje peroxid vodíku na vodu :
-GSH + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → GS-SG + 2 H<sub>2</sub>O
+Vyskytuje se v několika formách, v aktivním místě obsahuje selenocystein.
+[[Soubor:Antioxidant pathway.svg|náhled|360px|Antioxidační působení enzymů na ROS]]
-* vyskytuje se ve několika formách
+==== Kataláza ====
-* v aktivním místě má selenocystein¨
+Tetramer, každý obsahuje jednu prostetickou protoporfyrinovou skupinu s Fe <sup>3</sup><sup>+</sup>. Katalyzuje dismutaci peroxidu vodíku na kyslík a vodu. Vyskytuje se v peroxisomech a erytrocytech.
-===Kataláza===
+=== Vysokomolekulární endogenní antioxidanty ===
-* tetramer,každý obsahuje jednu prostetickou protoporfyrinovou skupinu s Fe <sup>3</sup><sup>+</sup>
+'''Vysokomolekulární endogenní antioxidanty''' jsou proteiny schopné vázat přechodné prvky (železo a [[měď]]) a měnit jejich oxidoredukční vlastnosti tak, aby přestaly katalyzovat radikálové reakce.
-*  katalyzuje dizmutaci peroxidu vodíku na kyslík a vodu
-* v peroxisomech a erytrocytech
-==Vysokomolekulární endogenní antioxidanty==
+* [[transferin]] / [[laktoferin]] (váže Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>);
-'''Vysokomolekulární endogenní antioxidanty''' jsou proteiny schopny vázat přechodné prvky (železo a měď) a měnit jejich oxidoredukční vlastnosti tak, aby přestaly katalyzovat radikálové reakce
+* [[feritin]] (skladování Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>);
+* [[haptoglobin]] / [[hemopexin]]''' (váže cirkulující hemoglobin / hem);
+* [[ceruloplazmin]];
+* [[albumin]].
-* '''transferin/laktoferin''' (váží Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>)
+=== Nízkomolekulární endogenní antioxidanty ===
-* '''feritin''' (skladování Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>)
+* [[Kyselina askorbová|Askorbát]] (vitamin C);
-* '''haptoglobin /hemopexin''' (váže cirkulující hemoglobin/ hem)
+* [[Vitamin E|Alfa tokoferol]] (vitamin E);
-* '''ceruloplazmin'''
+* [[Koenzym Q]];
-* '''albumin'''
+* [[Karotenoidy]], [[Beta-karoten]] a [[vitamin A]];
+* '''Thioly''' a '''disulfidy''';
+* [[Kyselina močová]], [[bilirubin]].
-==Nízkomolekulární endogenní antioxidanty==
+=== Patobiochemie antioxidační ochrany ===
-* '''Askorbát (vit.C)'''
-* '''Alfa tokoferol'''
-* '''Koenzym Q    '''
-* '''Karotenoidy,β karoten a vitamin A'''
-* '''Thioly a disulfidy'''
-* '''Kyselina močová, bilirubin'''
-=Patobiochemie antioxidační ochrany=
 Je-li vznik reaktivních forem kyslíku a dusíku větší než jejich odstraňování, dojde ke vzniku nerovnováhy nazývané [[oxidační stres]].
+<noinclude>
+== Odkazy ==
+=== Externí články ===
+* [http://www.solen.cz/pdfs/int/2009/01/06.pdf Volné radikály, antioxidanty a stárnutí]
+* [https://is.muni.cz/th/asqtv/AuOZ_nove.pdf?so=nx Antioxidační účinky ovoce a zeleniny] - Bakalářská práce v oboru výživa člověka
-<noinclude>
-== Odkazy ==
-=== Související články ===
-=== Externí odkazy ===
 === Zdroj ===
 * {{Citace
@@ Řádek 100: / Řádek 82: @@
 | místo = Praha
 | vydavatel = Grada
-| rok = 0000
+| rok = 2000
-| rozsah = 0
+| rozsah = 320
 }}
 * {{Citace
@@ Řádek 118: / Řádek 100: @@
 }}
 </noinclude>
+[[Kategorie:Fyziologie]]
+[[Kategorie:Biochemie]]
+[[Kategorie:Patobiochemie]]