Жирные перекисное окисление

Общим свойством всех реакций перекисного окисления полиненасыщенных остатков жирных кислот является промежуточное образование радикалов, которые обычно реагируют с кислородом, но могут вызывать реакции с другими субстратами. Между прочим, образующиеся гидроперекиси довольно неустойчивы в сложной биологической среде. [c.296]

Опасность любых реакционно активных соединений в значительной степени зависит от их стабильности. В этом плане ионы О2 весьма опасны, так как время их жизни в водной среде продолжительнее, чем у остальных Ог-производных радикалов. Поэтому экзогенно возникшие О могут проникать в клетку и (наряду с эндогенными) участвовать в реакциях, приводящих к различным повреждениям перекисном окислении ненасыщенных жирных кислот, окислении 8Н-групп белков, повреждении ДНК и др. Токсичность супероксидных анионов может увеличиваться за счет вторичных реакций, ведущих к образованию гидроксидных радикалов (0Н ) и синглетного кислорода ( 02). [c.331]

РАДИАЦИОННОЕ ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ В МИЦЕЛЛАХ МЫЛ ЖИРНЫХ КИСЛОТ [c.327]

Свободные радикалы инициируют цепные реакции. Если в реакцию вступают ненасыщенные жирные кислоты, говорят о перекисном окислении липидов (ПОЛ) (этот процесс имеет место при патологии) [c.133]

В связи с возникновением перекисной группировки свободнорадикальное окисление жирных кислот, входящих в состав липоидов, часто обозначают термином перекисное окисление липидов (ПОЛ). [c.43]

Огромное количество ненасыщенных жирных кислот в наружном сегменте и высокий уровень потребления кислорода создают опасность фотоокисления липидов (см. гл. XVI) при поглощении света родопсином. Защита осуществляется системой антиоксидантов (а-токоферол), препятствующих развитию процессов перекисного окисления в сетчатке глаза. [c.418]

Свет через образование первичного свободного радикала Р инициирует цепную реакцию перекисного окисления Я, взаимодействуя с кислородом, превращается в перекисный радикал КО г, который реагирует с молекулой жирной кислоты КН. При этом регенерирует радикал К и возникает молекула гидроперекиси. [c.273]

В составе липидов многих бактериальных мембран представлены обычно лишь насыщенные и моно-ненасыщенные жирные кислоты, которые практически не вовлекаются в процессы перекисного окисления. [c.336]

Свет, поглощаемый красителями (протопорфирином IX и др.), вызывает сенсибилизированное окисление жирных кислот, причем эффективность их фотоокисления возрастает по мере увеличения ненасыщенности жирных кислот. В ряде работ показана роль синглетного кислорода в этом процессе. Как в модельных липидных системах, так и в биологических мембранах возможно фотодинамическое перекисное окисление липидов, протекающее по типу цепной реакции с образованием свободных радикалов. Сенсибилизированное перекисное окисление липидов зарегистрировано в наружных сегментах палочек сетчатки (сенсибилизатор — родопсин) и в мембранах эритроцитов (сенсибилизатор — протопорфирин). [c.344]

Разные типы воздействий генерируют различные виды свободных радикалов, например пероксидные радикалы, которые участвуют в пере-кисном окислении липидов. Маркером этого процесса является этан, участвующий в перераспределении электрохимического потенциала электронов на мембране. Разрушение липопротеинов клеточных мембран при перекисном окислении липидов изменяет статус ионов и их вытекание на уровне плазмалеммы, что позволяет выходить из клетки и таким соединениям, как фенолы и аскорбиновая кислота, большинство из которых доноры электронов. При этом жирные кислоты могут способствовать активированию пероксидазы и ее конформационным изменениям. Используя свободные пероксидные радикалы, основные пероксидазы разрушают доноры электронов и действуют как агенты детоксикации перекисей в коротких реакциях метаболизма, выполняя активную защитную функцию. [c.103]

Перекисное окисление липидов — сложный процесс, протекающий как в животных, так и в растительных тканях. Он включает в себя активацию и деградацию липидных радикалов, встраивание в липиды предварительного активированного молекулярного кислорода, реорганизацию двойных связей в полиненасыщенных ацилах липидов и, как следствие, деструкцию мембранных липидов и самих биомембран. В результате развития свободнорадикальных реакций перекисного окисления липидов образуется целый ряд продуктов, в том числе спирты, кетоны, альдегиды и эфиры. Так, например, только при окислении линолевой кислоты образуется, по крайней мере, около 20 продуктов ее распада. Биологические мембраны, особенно мембраны холоднокровных животных, содержат большое количество ненасыщенных жирных кислот, металлопротеины, активирующие молекулярный кислород. Поэтому неудивительно, что в них могут развиваться лроцессы перекисного окисления липидов. [c.186]

Рис. 67. Газожидкостная хроматография метилированных жирных кислот микросом печени крыс (/) и рыб (2) А, Б — кинетика неферментативного перекисного окисления микросом крысы (I) и карпа (2)

Известно, что НО2 значительно более активный химический агент, чем О2 [6, 24]. Кроме того, он не несет электрического заряда, что дает возможность ему легко внедряться в липидный слой клеточных мембран [24, 40]. Показано [40], что в водно-спиртовой среде (70 % этанола) при pH 2, НО2 способен отрывать протон и инициировать перекисное окисление ненасыщенных жирных кислот [c.13]

Радикал 0Н чрезвычайно реакционноспособен и может окислять практически все низкомолекулярные органические молекулы [60—62], а также белки [63—68], нуклеиновые кислоты [32, 69, 70] и другие биополимеры [71]. Гидроксильный радикал способен отрывать атом водорода от молекул ненасыщенных жирных кислот и инициировать перекисное окисление липидов [6, 24]. [c.15]

Многие окислительно-восстановительные системы, иные, чем липоксигеназы, способны катализировать образование гидроперекисей, начиная с полиненасыщенных жирных кислот. Например, in vitro смесь РеС1з — цистеин широко использовалась для модельных исследований [41]. Гемоглобин [60] или другие гемопротеины, нативные или денатурированные [28], могут способствовать перекисному окислению остатков полиненасыщенных жирных кислот. [c.296]

В случаях, когда биологически активные вещества разрушаются при традиционных методах измельчения и сущки, применяют технологию криогенного измельчения и сущки свежего лекарственного растительного сырья. При этом ингибируются такие биохимические процессы, как перекисное окисление липидов, денатурация и диссоциация белковых молекул, пигментация, которые необратимо меняют биохимические свойства веществ, содержащихся в сырье. Криогенная переработка растительного сырья позволяет полностью сохранить нативную структуру не только находящихся в нем витаминов, но и молекулярных комплексов, содержащих широчайший спектр необходимых человеку микроэлементов. Этот факт чрезвычайно важен для полноценного усвоения витаминов и микроэлементов организмом человека. Практика внедрения криогенных перерабатывающих технологий показала, что наиболее оптимальным является вариант их комбинированного применения, позволяющий совместить целый ряд промежуточных технологических этапов и приводящий к значительному уменьшению затрат на дорогостоящее криогенное оборудование и производственные площади. Кроме того, определенные комбинации криогенных технологий позволяют получить принципиально новые продукты переработки. К ним можно отнести реструктурированные водные растительные экстракты, содержащие активные фрагменты витаминов, сложных эфиров и аминокислот жирорастворимые фракции с витаминами А, Е, К, Р, получаемые из криосублимированного растительного сырья растительную клетчатку, очищенную от ненасыщенных жирных кислот и содержащую водорастворимые витамины С, Р и основные микроэлементы. [c.480]

Н2О2 вызывает окисление SH-фупп в белках, перекисное окисление ненасыщенных жирных кислот. Однако эти реакции протекают с измеримыми скоростями, если концентрация Н2О2 в клетке будет на четыре порядка выше той, которая обычно достигается in vivo. Поэтому не исключено, что перекись водорода опасна не из-за прямого взаимодействия с компонентами клетки, а потому, что, реагируя с О2 (реакция 5) или ионами Fe (реакция 6), может приводить к образованию гидроксидного радикала. [c.332]

Хроническое отравление. Животные. Характерны нарушения фильтрационной функции почек, дистрофические изменения канальцевого эпителия и клубочков (Петросян и др.). При 6-мес. воздействии на крыс вызывал увеличение хромосомных аберраций хроматидного типа (Налбандян, Гижларян). В 5-мес. эксперименте на крысах с ежедневным введением в масляном растворе 200 мг/кг Д. установлено повреждение плазматических мембран эритроцитов и гепатоцитов (Бакалян и др.) нарушение обмена аминокислот повышает содержание в печени и сыворотке крови, изменяет их количественные соотношения (Матевосян) нарушает обмен липидов повышает в сыворотке крови общее содержание липидов, фосфолипидов, неэстерифицированных жирных кислот (Антонян) усиливает перекисное окисление липидов в головном мозге, печени, эритроцитах (Бакалян, Антонян). [c.490]

На примере линолевой, линоленоюй и арахидоновой кислот исследовали влияние агрегации и добавок радикальных ловушек на процесс радиационного перекисного окисления в растворах мыл жирных кислот. Мерой начального образования гидроперекисей являлось образование сопряженных соединений, о котором судили по УФ-поглощению при длине волны 230 нм. Зависимость выхода гидроперекисей от концентрации мыла в системе и выход продуктов в смешанных системах свидетельствуют о том, что конфигурация ненасыщенных фрагментов играет существенную роль при определении длины цепи реакции перекисного окисления. На основании ряда экспериментов по конкурентному ингибированию и по влиянию добавок ЗгО показано, что основным радикалом, приводящим к инициированию цепей в данной системе, является ОН-ради-кал. Растворение спиртов, в особенности яреи-бутанола, в образованных мылом агрегатах приводит к незначительному снижению выхода сопряженных диенов, откуда следует, что радикалы спиртов в мицеллярной псевдофазе могут сами инициировать процесс перекисного окисления. Введение а -токоферола в агрегаты, образованные анионами линолевой кислоты, приводит к резкому торможению образования гидроперекисей даже при молекулярной концентрации относительно мыла, равной 1 10 . Облучение растворов мыла (Ь 10 М), содержащих низкие концентрации а-токоферола (2,5 10 М), может привести к потере антиоксидантны и возникновению у токоферола прооксидантных свойств. [c.327]

Хотя процессы, в которых происходит окисление жирных кислот в присутствии кислорода, исследовались довольно широко [4,5], лшпь сравнительно недавние работы по изучению перекисного окисления липидов при различных заболеваниях [ 6 - 83 и при радиационном распаде биомолекул показали, что значительнь1й интерес представляет детальное понимание молекулярных параметров, определяющих характер и глубину протекания перекисного окисления. Было показано, что под действием ионизующей радиации в определенных условиях при распаде жирных кислот в присутствии кислорода количество образующихся продуктов, выраженное в молях, значительно превосходит количество первоначально образовавшихся радикалов [ 11]. Этот факт говорит о цепном характере процесса, общий механизм которого по аналогии с описанным для перекисно— го окисления олефинов может быть предложен и для ненасьшенных жирных кислот [12]- Под Н ниже подразумевается а-метиленовый атом водорода, связанный с ненасыщенным фрагментом. В систе-ких с несопряженными связями это, вероятно, аллильный водород при центральном атоме углерода. [c.328]

Показано, что конформация ненасыщенных фрагментов углеводородных цепей жирных кислот может значительно влиять на ход вызванного ионизирующей радиацией перекисного окисления. Хотя начальные реакции ОН" с мылом в мицелпярной форме протекают довольно быстро, изучение кривых доза - выход продуктов и эксперименты со смешанными мицеллами свидетельствуют о более низком радиационном выходе перекисей в случае линолената, чем линолеата. Спирты, растворенные в мицеллах линолеата или образующие смешанные мицеллы, по-видимому, уменьшают перекисную деградацию менее эффективно, чем молекулы спирта в водной фазе. Обнаружено явление протекции растворенных спиртов мицеллярными структурами и/или инициирование процессов переокисления промежуточными спиртовыми радикалами. Витамин Е является высокоэффективным антиоксидантом в мицеллах линолеата даже при отношении концентрации токоферол №шо, равном 1 10Его более высокая эффективность в этих условиях означает, что имеют место взаимодействия с компонентами, участвующими в стадии развития цепи. Если количество образовавшихся радикалов соответствует двум радикалам на молекулу витамина Е, антиоксидант трансформируется в прооксидант. [c.339]

Биологическое действие. Витамин Е объединяет несколько разных по химическому строению и активности токоферолов (от греч. tokos — потомство, phero — несу). Токоферолы предотвращают бесплодие и обеспечивают нормальное протекание процессов размножения, поэтому названы витамином размножения. Витамин Е является одним из самых сильных антиоксидантов, т. е. защищает от чрезмерного перекисного окисления липиды клеточных мембран и жирные кислоты, сохраняя их биологические функции. Благодаря своему антиоксидантному действию витамин Е предупреждает ожирение печени, способствует образованию важных для жизнедеятельности организма гормонов. Витамин Е влияет на окислительно-восстановительные процессы в организме, которые протекают с высвобождением энергии. Токоферолы поддерживают эластичность кровеносных сосудов, уменьшают свертываемость крови, усиливают процессы синтеза белка в скелетных мышцах, проявляя анаболическое действие. [c.112]

Изучение критического состояния липидного бислоя раскрывает биологический смысл этого явления. Считается, что на начальных этапах эволюции клеточных структур формировались липидные везикулы, мембраны которых, как это следует из рассмотренного выше, способны были обеспечивать такие важные функции клетки, как проницаемость и генерацию мембранных потенциалов ионной природы. Однако чистые липидные пленки хрупки, и их стабильность в сильной степени зависит от внешних условий. Для предотвращения разрушения липидного бислоя в состоянии стресса в клетке и выработалась система стабилизации. Во-первых, жирнокислотные радикалы, входящие в соотав молекулы природного фосфолипида, как правило, различаются по насыщенности один радикал представлен насыщенной жирной кислотой, второй — ненасыщенной. Это обеспечивает жидкостное состояние липидного бислоя во всем диапазоне физиологических температур, поскольку область фазового перехода таких липидов находится ниже О °С. Во-вторых, в большинстве мембран содержится холестерин, который, как известно, резко расширяет температурный диапазон фазового перехода, а при его эквимолярном содержании в количестве по отношению к фосфолипидам — даже исключает такой переход. В-третьих, образованию насыщенных продуктов в результате перекисного окисления препятствует набор мембранных антиоксидантов. И, наконец, специальные ферменты — фосфолипазы — способны полностью изменить фосфолипидный портрет мембраны, модифицируя как жирнокиолотные радикалы (фосфолипаза А), так и полярные головки (фосфолипаза Д). Совершенно очевидно, что нарушение какого-либо из указанных элементов этой системы стабилизации может разрушить биологическую мембрану, что может привести клетку в состояние патологии. [c.36]

Основной путь фотолиза мембранных липидов заключается в перекисном фотоокислении цепей полиненасыщенных жирных кислот фосфолипидов. Результатом такого фотоокисления является образование гидроперекисей и продуктов их дальнейшего превращения. При этом протекают две фотохимические реакции кислоро-дзависимая цепная реакция перекисного окисления, заканчивающаяся образованием гидроперекисной, и реакция разложения гидроперекисей, при которой накапливаются самые разнообразные продукты, в частности альдегиды и кетоны. Гидроперекиси поглощают при 233 нм и после добавления к ним солей Ге дают вспышку хемилюминесценции продукты 2-й реакции обладают поглощением в области 260-280 нм и характеризуются способностью давать окраску с 2-тиобарбитуровой кислотой — реагентом на диальдегидную группу —СО—СО— (ТБК-активные продукты). [c.452]

Процесс перекисного окисления липидов является фотосенсибилизированным, так как ненасыщенные жирные кислоты, не обладая способностью поглощать свет в средневолновой и длинноволновой области УФ-спектра, подвергаются перекис-ному фотоокислению при облучении в данной области спектра. Наиболее вероятными фотосенсибилизаторами могут быть продукты собственного окисления липидов (прежде всего гидроперекиси), которые практически всегда присутствуют в мембранах животных клеток и их органелл. Механизм сенсибилизации липидов к УФ-излучению собственными продуктами окисления состоит в фотоинциировании цепей окисления ненасыщенных жирных кислот свободными радикалами, генерируемыми из гидроперекисей (см. 4 гл. XVI). [c.452]

К числу эндогенных защитных соединений помимо тиолов авторы гипотезы относят биогенные амины — серотонин, гистамин, дофамин, норадреналин, адреналин. Их противолучевая активность хорощо известна, однако ранее эти вещества практически не были изучены в качестве возможных участников опосредованного действия вводимых в организм радиозащитных соединений. В качестве эндогенных сенсибилизаторов радиационного воздействия рассматриваются продукты перекисного окисления липидов, главным образом гидроперекиси и перекиси ненасыщенных высщих жирных кислот. Предполагается, что радиопрофилак-тические агенты инактивируют эндогенные радиосенсибилизаторы,, подавляя таким образом активность систем, способных участвовать в развитии первичных лучевых процессов. [c.289]

Интенсивность этих. процессов зависит от степени охлаждения биообъекта, наличия криопротек-торных добавок, конечной температуры охлаждения и сроков хранения материала при низких температурах. Реальность протекания процессов перекисного окисления липидов при низких температурах хорошо прослеживается в опытах на митохондриях, изолированных из печени крысы, которые медленно замораживали до —25°С, а затем отогревали в присутствии 40%-но№ трихлоруксусной кислоты, тормозящей перекисное окисление липидов. При этом в составе мембраны накапливаются лизофосфа-тиды, лизолецитины и свободные жирные кислоты (рис. 15). [c.26]

При замораживании, когда происходит разрушение мембраны кристаллами льда, субстрат окисления (фосфолипиды) и катализатор (железосодержащие белки) изменяют свою пространственную и структурную упорядоченность таким образом, что процессы перекисного окисления липидов ускоряются. В-четвертых, мембраны митохондрий обогащены заряженными фосфолипидами — кардиолипином (15%) и фосфатидилинози-том (8—10%). что обусловливает суммарный отрицательный заряд поверхности мембраны. Все эти типы фосфолипидов, составляющие 97% фосфолипидов мембран митохондрий, расположены в основном в наружном слое внутренней мембраны и содержат большое количество полиненасыщенных жирных кислот. [c.28]

Функционирование родопсина в фоторецепторных дисках существенно зависит от липидного окружения. В фоторецепторной мембране очень низкое содержание холестерина, а основные фосфолипиды, входящие в ее состав (фосфатидилхолин — 40%, -фосфатидилэтаноламии — 38%, фосфатидилсерин — 13%), содержат громадное количество полиненасыщенных жирных кислот (до 90%). Такой состав мембраны, по-видимому, обусловлен тем, что для функционирования родопсина необходима максимально жидкая мембрана. Однако большое количество полиненасыщенных жирных кислот делает фосфолипиды сетчатки уязвимыми для развития перекисного окисления липидов. Процессы перекис--ного окисления липидов и их роль в патологии мембран будут разобраны в гл. VIII. [c.162]

Патология биологических мембран может быть связана с модификацией мембранных липидов (изменением в соотношении липидного состава мембран увеличением или уменьшением насыщенности жирных кислот, входящих в состав мембранных липидов развитием перекисного окисления изменением концентрации в мембране липорастворимых витаминов) нарушением функций мембранных белков (включая рецепторы). Как правило, патологические состояния приводят к комплексной модификации функций мембран, затрагивающей как липидный бислой, так и мембранные ферменты. В этой главе будут рассмотрены наиболее общие процессы, наблюдающиеся при патологии биомембран, и разобраны биохимические механизмы возникновения и развития ряда патологических функций мембранных структур. [c.185]

В основе современных представлений о механизме перекисного окисления липидов лежит выдвинутая в 1887 г. гипотеза А. Н. Баха о возможности непосредственного присоединения молекулярного кислорода к органическим молекулам с образованием гидроперекисей. Субстратом окисления в биологических мембранах являются полиненасышенные жирные кислоты, входящие в состав фосфолипидов. [c.186]

Полиненасыщенные жирные кислоты как в свободном виде, так и в составе липидов могут претерпевать спонтанное перекисное окисление, которое с довольно высокой скоростью протекает в липидных пленках и в растворах. При этом процессы перекисного окисления могут протекать в истинных растворах, гомогенных системах, а также в водных средах, где липиды образуют липосомы и пленки, системы с различными фазами. Скорость ли-попереокисления зависит от природы субстрата (в первую очередь от ненасыщенности жирных кислот), от температуры, а также от присутствия в системе катализаторов. Наиболее активные катализаторы липопереокисления — ионы Fe + и аскорбиновая кислота. [c.187]

Свойствами факторов слияния обладают липиды (фосфатидилэтаноламин, кардиолипин), имеющие форму обратного клина. Клиновидность проявляется в том, что эти липиды в системах липид — вода образуют гексагональную фазу. Чем больше кривизна контактирующих мембран, тем быстрее они сливаются. Маленькие везикулы лучше сливаются друг с другом, чем большие. Полярные амфифильные молекулы (ненасыщенные жирные кислоты, моноацилглицерин), поликатионы (полилизин), углеводороды (декан), продукты перекисного окисления липидов, диметплсульфоксид являются индукторами слияния. Уменьшение микровязкости мембран данными факторами слияния способствует взаимодействию клеток. [c.85]

Интересно, что если в экспериментах использовались животные, предварительно содержащиеся на диете, исключающей содержание витамина Е и селена, доля гидропероксидов липидов среди продуктов ПОЛ существенно увеличивается [241, 242]. Напротив, дополнительное введение в пищу селена, витамина Е или других антиоксидантов приводило почти к полному ингибированию перекисного окисления липидов [241, 242]. Гидропероксиды полиненасыщенных жирных кислот могут легко восстанавливаться в присутствии глутатионпероксидазы [243]. Однако продукты окисления фосфолипидов и других входящих в состав мембран липидов не являются субстратом данного фермента [244]. Для восстановления гидропероксидов фосфолипидов может быть предложен механизм, включающий их предварительный гидролиз и последующее восстановление пероксидов жирных кислот глутатионпероксидазой [245, 246]. Реализации такого механизма способствует то, что гидролиз окисленных фосфолипидов под действием фосфолипазы Аг происходит значительно быстрее, чем в случае неокисленных молекул [247—249]. Кроме того, фосфоли-паза А2 активируется продуктами свободнорадикального окисле- [c.32]

В настоящее время защитную роль глутатионпероксидазы рассматривают в двух аспектах. Во-первых, фермент способен восстанавливать пероксид водорода, предотвращая его вовлечение в реакцию Фентона и ингибируя свободнорадикальные процессы на стадии инициирования. Во-вторых, восстанавливая гидропероксиды полиненасыщенных жирных кислот, глутатионпероксидаза блокирует свободнорадикальные процессы на стадии разветвления цепи [297]. Так как классическая глутатионпероксидаза не способна восстанавливать гидропероксиды жирных кислот, входящих в состав липидов биологических мембран, то для реализации ее защитного действия необходимо участие фосфолипазы Аз, катализирующей предварительный гидролиз фосфолипидов [245, 246]. Протеканию этой реакции способствует то обстоятельство, что окисленные жирные кислоты отщепляются фосфолипазой А2 значительно быстрее, чем неокисленные [247-249]. Кроме того, фосфолипаза Аз активируется продуктами свободнорадикального окисления [249]. Наиболее эффективно гидролизуются фосфолипазой Аз фосфатидилэтаноламин и фос-фатидилхолин [249], являющиеся основными субстратами реакций перекисного окисления липидов в биологических мембранах, [c.41]