Antioxidační ochrana lidského těla: Porovnání verzí
Z WikiSkript
(Upřesnění) |
(typo + úpravy) |
||
| Řádek 1: | Řádek 1: | ||
__toc__ | |||
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). | 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 | ==Reaktivní formy kyslíku a dusíku== | ||
Zahrnují dvě skupiny látek<ref>{{Citace | typ = kniha| příjmení1 = Ledvina | |||
| jméno1 = Miroslav | titul = Biochemie pro studující medicíny | vydání = - | vydavatel = Karolinum | rok = 2009 | | jméno1 = Miroslav | titul = Biochemie pro studující medicíny | vydání = - | vydavatel = Karolinum | rok = 2009 | ||
| isbn = 9788024614144 | strany = }} </ref>: | | isbn = 9788024614144 | strany = }} </ref>: | ||
| Řádek 11: | Řádek 14: | ||
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 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. | Volné radikály poškozují [[mastné kyseliny]], lipidy a proteiny, současně se ale i podílejí na imunitní ochraně organismu. | ||
{{Podrobnosti|Základní reaktivní formy kyslíku a dusíku}} | |||
=== Prospěšnost volných radikálů ve zdravém organismu === | === Prospěšnost volných radikálů 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. | |||
== Antioxidační ochrana == | == Antioxidační ochrana == | ||
| Řádek 51: | Řádek 27: | ||
==== Superoxiddismutáza ==== | ==== Superoxiddismutáza ==== | ||
Je součástí každé buňky. 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<sub>2</sub> | 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 nepostradatelná pro život na naší planetě. Ve třech formách se vyskytuje extracelulárně a v mitochondriích eukaryot a prokaryot. | |||
==== Glutathionperoxidáza ==== | ==== Glutathionperoxidáza ==== | ||
Pomocí bílkoviny glutathionu redukuje peroxid vodíku na vodu: | |||
2 GSH + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → GS-SG + 2 H<sub>2</sub>O | 2 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]] | [[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>. Katalyzuje dismutaci peroxidu vodíku na kyslík a vodu. Vyskytuje se 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 schopny 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]] (váží 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 === | ||
Verze z 12. 5. 2018, 12:15
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
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 volných radikálů ve zdravém organismu
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
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
Superoxiddismutáza
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
Pomocí bílkoviny glutathionu redukuje peroxid vodíku na vodu:
2 GSH + H2O2 → GS-SG + 2 H2O
Vyskytuje se v několika formách, v aktivním místě obsahuje selenocystein.
Kataláza
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
Vysokomolekulární endogenní antioxidanty jsou proteiny schopny vázat přechodné prvky (železo a měď) a měnit jejich oxidoredukční vlastnosti tak, aby přestaly katalyzovat radikálové reakce.
- transferin / laktoferin (váží Fe3+);
- feritin (skladování Fe3+);
- haptoglobin / hemopexin (váže cirkulující hemoglobin / hem);
- ceruloplazmin;
- albumin.
Nízkomolekulární endogenní antioxidanty
- Askorbát (vitamin C);
- Alfa tokoferol (vitamin E);
- Koenzym Q;
- Karotenoidy, Beta-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.
- ↑ LEDVINA, Miroslav. Biochemie pro studující medicíny. - vydání. Karolinum, 2009. ISBN 9788024614144.
