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: @@
-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.
+__toc__
-Volné radikály poškozují [[mastné kyseliny]], lipidy a proteiny, současně se ale i podílejí na imunitní ochraně organismu.
+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==
-Vznikají především jako meziprodukty [[Dýchací řetězec|respirace]], při oxidaci vodíku kyslíkem na vodu za účasti enzymu [[cytochromoxidáza|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 [[Mitochondrie|mitochondriích]] a v redoxních systémech
-* má současně oxidační i redukční vlastnosti: při reakci dvou superoxidů – '''dismutaci''' 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 [[Fagocyt|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 '''xanthinoxidáza''' a '''monoaminooxidáza'''
+ | 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 guanylátcyklázy (vazodilatace)
-* má krátký biologický poločas, jelikož je vychytáván v [[erytrocyt]]ech (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 hydroxylaci [[steroidy|steroid]]ů (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 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.
-==Antioxidační enzymy==
+=== Antioxidační enzymy ===
-===Superoxiddismutáza===
+==== Superoxiddismutáza ====
-* je součástí každé buňky
+Je součástí každé buňky. Katalyzuje dismutaci superoxidu na dioxygen a peroxid vodíku:
-* katalyzuje dismutaci 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>
+       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>
-* nepostradatelná pro život na naší planetě
+Je nepostradatelná pro život na naší planetě. Ve třech formách se vyskytuje extracelulárně a v mitochondriích eukaryot a prokaryot.
-* ve třech formách se vyskytuje extracelulárně a v mitochondriích eukaryot a prokaryot
-===Glutathionperoxidáza===
+==== Glutathionperoxidáza ====
-* pomocí bílkoviny glutathionu redukuje peroxid vodíku na vodu:
+Pomocí tripeptidu 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 ve několika formách
+Vyskytuje se v několika formách, v aktivním místě obsahuje selenocystein.
-* v aktivním místě má selenocystein
+[[Soubor:Antioxidant pathway.svg|náhled|360px|Antioxidační působení enzymů na ROS]]
-===Kataláza===
+==== Kataláza ====
-* tetramer,každý obsahuje jednu prostetickou protoporfyrinovou skupinu s Fe <sup>3</sup><sup>+</sup>
+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.
-* katalyzuje dismutaci peroxidu vodíku na kyslík a vodu
-* v peroxisomech a erytrocytech
-==Vysokomolekulární endogenní antioxidanty==
+=== Vysokomolekulární endogenní antioxidanty ===
-'''Vysokomolekulární endogenní antioxidanty''' jsou proteiny schopny vázat přechodné prvky (železo a [[měď]]) a měnit jejich oxidoredukční vlastnosti tak, aby přestaly katalyzovat radikálové reakce
+'''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]] (váží Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>)
+* [[transferin]] / [[laktoferin]] (váže Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>);
-* [[feritin]] (skladování Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>)
+* [[feritin]] (skladování Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>);
-* [[haptoglobin]] / [[hemopexin]]''' (váže cirkulující hemoglobin / hem)
+* [[haptoglobin]] / [[hemopexin]]''' (váže cirkulující hemoglobin / hem);
-* [[ceruloplazmin]]
+* [[ceruloplazmin]];
-* [[albumin]]
+* [[albumin]].
-==Nízkomolekulární endogenní antioxidanty==
+=== Nízkomolekulární endogenní antioxidanty ===
-* [[Kyselina askorbová|Askorbát]] (vitamin C)
+* [[Kyselina askorbová|Askorbát]] (vitamin C);
-* [[Vitamin E|Alfa tokoferol]] (vitamin E)
+* [[Vitamin E|Alfa tokoferol]] (vitamin E);
-* [[Koenzym Q]]
+* [[Koenzym Q]];
-* [[Karotenoidy]], [[Beta-karoten]] a [[vitamin A]]
+* [[Karotenoidy]], [[Beta-karoten]] a [[vitamin A]];
-* '''Thioly''' a '''disulfidy'''
+* '''Thioly''' a '''disulfidy''';
-* [[Kyselina močová]], [[bilirubin]]
+* [[Kyselina močová]], [[bilirubin]].
-=Patobiochemie antioxidační ochrany=
+=== Patobiochemie antioxidační ochrany ===
 Je-li vznik reaktivních forem kyslíku a dusíku větší než jejich odstraňování, dojde ke vzniku nerovnováhy nazývané [[oxidační stres]].
+<noinclude>
-<noinclude>
 == Odkazy ==
 === Externí články ===
 * [http://www.solen.cz/pdfs/int/2009/01/06.pdf Volné radikály, antioxidanty a stárnutí]
-* [http://is.muni.cz/th/142416/lf_b/AuOZ_nove.pdf Antioxidační účinky ovoce a zeleniny] - Bakalářská práce v oboru výživa člověka
+* [https://is.muni.cz/th/asqtv/AuOZ_nove.pdf?so=nx Antioxidační účinky ovoce a zeleniny] - Bakalářská práce v oboru výživa člověka
 === Zdroj ===
@@ Řádek 119: / Řádek 100: @@
 }}
 </noinclude>
- [[Kategorie:Patobiochemie]]
+[[Kategorie:Fyziologie]]
+[[Kategorie:Biochemie]]
+[[Kategorie:Patobiochemie]]