ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пероксиды в биологии из "Физическая химия органических пероксидов" На роль пероксидов в биологических процессах на примере биологического окисления А.Н. Бах указал еще в 1897 г., когда написал, что в животном организме активирование кислорода может происходить при посредстве перекисей, которые являются постоянным фактором всякого процесса медленного окисления, какова бы ни бьша природа окисляющего тела . [c.30] Дыхание, окисление — основной источник энергии живого организма. В этом процессе, конечным результатом которого является превращение органических компонентов в СО2 и Н2О, участвуют такие формы активного кислорода, как супероксид-анион 0, N0, гидроксил НО, НООН и другие, а не органические пероксиды. Этот полезный путь утилизации кислорода, с одной стороны, приводит к накоплению энергии возникновению разности электрохимических потенциалов ионов Н на мембранах (Ам-н+) образованию аденозинтри- и аденозиндифосфатов [96—98]. С другой стороны, кислород через те же активные формы вызывает повреждения ДНК и других молекул в организме [99]. [c.30] Супероксидный радикал, убисемихинон, нитроксид образуются в основном ферментативным путем и участвуют в нормальном метаболизме, тогда как высокоактивные и потому неселективные гидроксильные радикалы ведут к повреждению липидов и ДНК. Эти процессы приводят в атмосфере воздуха к образованию гидропероксидов липидов и нуклеиновых оснований. Лучевое поражение также вызывает развитие свободнорадикальных процессов автоокисления липидов (ПОЛ) [100]. [c.31] При воздействии радиации на растворы нуклеиновых кислот в присутствии кислорода в качестве первичных продуктов радиационного повреждения образуются гидропероксиды нуклеиновых оснований. Наиболее чувствительным и повреждаемым основанием является тимин [101]. По термической стабильности гидропероксиды нуклеиновых оснований в водных нейтральных растворах можно разделить на две фуппьЕ [102-104]. Ниже приведены эффективные константы скорости (в с ) при этом выражена в кДж. [c.31] При распаде гидропероксидов ДНК наблюдается интенсивное свечение, которое гасится ингибиторами радикальных процессов. [c.31] В дальнейшем выяснилось [105-107], что активация ПОЛ в субклеточных структурах происходит и при росте гипоксии и гипероксии, авитаминозах, гипертермии, патогенезе атеросклероза и других нарушениях нормальной жизнедеятельности. Пероксидные продукты ПОЛ обнаружили и в качестве метаболитов процессов нормальной жизнедеятельности. Пероксиды были идентифицированы в липидах различных органов, тканей животных, растений и микроорганизмов [9, 108—111]. [c.31] Были найдены и идентифицированы различные гидропероксидные и эндопероксидные продукты окисления полиненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов и фосфолипидов. [c.31] Образование и расход пероксидов осуществляются как по свободнорадикальному пути, так и с участием ферментных систем, которые регулируют скорости образования и расхода пероксидных метаболитов. В генерировании липопероксидов в организме в норме участвуют липоксигеназы, НАДФ-зависимые микросомальные оксигеназы и циклооксигеназы. [c.32] Существенный вклад ферментативных процессов подтверждает и отсутствие корреляции между скоростью неферментативного ПОЛ в нативных мембранах, в отличие от автоокисления в гомогенных системах и ненасыщенностью липидов [114]. При этом в норме концентрация пероксидов поддерживается в мембранах клетки за счет природных антиоксидантов, в первую очередь токоферолов, регулирующих свободнорадикальные процессы, и за счет ферментов, участвующих в образовании и дальнейшем превращении пероксидных продуктов. Сами пероксиды выступают в ряде систем в качестве эффекторов ферментативного ПОЛ, ингибирующих или повышающих активность ферментов. [c.32] Это действие, регулирующее активность ферментов, связывают с изменением проницаемости мембран (для мембраносвязанных ферментов) и с окислением пероксидами сульфгидрильных фупп ферментных белков. [c.32] Пероксидазы разлагают не только НООН, но и ряд гидропероксидов и пероксикислот. Так, пероксидаза хрена (HRP) в этой реакции превращается в соединение I зеленого цвета [116]. [c.33] В табл. 1.13 приведены значения константы скорости этой реакции для НООН и гидропероксидов ROOH. [c.33] По мнению авторов, в этом проявляется характер лимитирующей стадии, состоящей в проникновении гидропероксида в активный центр через отрицательно заряженные ворота , вследствие чего анионы R00 достигают активного центра. Рост )К приводит к уменьшению концентрации диссоциированных молекул гидропероксидов и отражает снижение плотности электронов (отрицательный заряд) у кислорода, связанного с протоном. [c.33] Биолюминесценцию морских организмов, холодное свечение светлячков и других организмов связывают с промежуточным образованием а-пероксилактонов, распад которых, как и других диоксетанов, сопровождается хемилюминесценцией. [c.36] Токсичность пероксидных соединений [3] связывают с их окислительным действием. Биохимический механизм действия органических пероксидов наряду с воздействием на ПОЛ включает и окислительное воздействие на 8Н-группы глутатиона, белков. [c.36] Фитотоксичность органических пероксидов зависит в существенной степени от способа обработки растений. Известно поражение смоговой атмосферой, содержащей пероксинитраты, плантаций культурных и диких растений [14]. [c.37] Обработка водным раствором гидропероксида трет-Ьуп па, по данным Грибовой и Антоновского, подавляет электронный транспорт в хло-ропластах и угнетает рост проростков пщеницы только при концентрациях -10 -10 М и выше, т. е. пероксид действует значительно слабее типичных гербицидов [117, с. 26]. [c.37] В то же время ингибирующее действие гидропероксида трет-Ьутшг. и m/iew-бутилпербензоата на рост каллусной и суспензионной культур клеток табака наблюдалось не только при концентрациях 10 М, но и при неожиданно низких значениях 10 -10 М [118]. [c.37] Обнаружен мутагенный эффект при действии ряда гидропероксидов на культуру Salmonella [119]. Это действие имело в ряде случаев экстремальный характер, т. е. максимальный эффект отмечен при определенной концентрации, а при большем и меньшем содержании пероксидов мутагенный эффект снижается. Поскольку токсичность химикатов обычно определяют как предельно допустимые концентрации в атмосфере, в растворе ИТ. п., то для пероксидов такой способ оценки токсичности может оказаться неоднозначным. [c.37] Вернуться к основной статье