Блог здравомыслящей женщины

Одиночный атом или группа, имеющие один (несколько) неспаренных электронов, называются свободными радикалами. Могут иметь положительный, отрицательный или нейтральный заряд. Эти соединения способны оказывать негативное воздействие на организм. Давайте разберемся в природе их происхождения, способах минимизации вреда.

Образуются при протекании различных нормальных биохимических реакциях жизнедеятельности. Избыточная генерация или нарушение регуляции, отрицательно сказываются на широком спектре макромолекул, следовательно, здоровье. Характерной особенностью является чрезвычайно высокая химическая активность. Этим объясняется механизм причинения урона клеткам.

Свободные радикалы содержат непарный электрон. Проще говоря, постоянно стараются найти связи с другим элементом, чтобы стабилизировать себя. Они обладают высокой реакционной способностью. Выработка организмом протекает естественным путем или как побочный продукт метаболизма (окисления). Активаторами (ускорителями) выступают токсины окружающей среды, например табачный дым, ультрафиолетовый свет. В итоге развиваются повреждения ДНК, других частей человеческой структуры. Такое влияние играет свою роль в зарождении опасных заболеваний. Одновременно ускоряется процесс старения со всеми вытекающими последствиями.

Есть много типов связей, но наибольшую озабоченность среди биологических систем вызывают производные от кислорода, совокупно называемые его активными формами. Кислород имеет два неспаренных электрона на отдельных орбиталях своей внешней оболочки. Подобная электронная структура делает его особенно восприимчивым к радикалам. Последовательное уменьшение молекулярной составляющей (эквивалентно добавлению электронов) приводит к формированию групп активного кислорода:

  • супероксид анион
  • пероксид (перекись водорода)
  • гидроксильные радикалы

Их структура показана на рисунке ниже. Обратите внимание на разницу между гидроксильным радикалом и ионом, который таковым не является.

Происхождение активных форм кислорода в организме

Как уже упоминалось, производные образуются постоянно, оставаясь частью нормального процесса аэробной жизни. Формируются в митохондриях, когда кислород уменьшается вдоль цепи переноса электронов. Активные формы появляются также при создании промежуточных соединений различных ферментативных реакций. Рассмотрим примеры ситуаций клеточного продуцирования.

  1. Белые кровяные тельца, такие как нейтрофилы, специализируются на производстве кислородных радикалов, которые используются для защиты, нейтрализации вторжения патогенных микроорганизмов.
  2. Клетки подвергаются "ненормальному" воздействию, такому как гипоксия или гипероксия. Ряд препаратов обладают окислительными свойствами, что ускоряет выработку.
  3. Ионизирующее излучение хорошо известно своей способностью генерировать радикалы. Интересно, что его пагубное влияние возрастает в тканях с большим содержанием кислорода.

Как относиться к этим элементам?

Лучше не думать о кислородных радикалах, как о "вредных". Такой вывод напрашивается после изучения их необходимого присутствия в ряде естественных реакций. Существуют также доказательства, свидетельствующие об их участии в межклеточной и внутриклеточной сигнализации.
Например, добавление супероксида или перекиси водорода к различным культурам клеток влечет увеличение скорости репликации ДНК и пролиферации. Другими словами радикалы могут функционировать как митогены.

Несмотря на свою полезную деятельность активный кислород, очевидно, бывает токсичен. Неспаренный электрон подразумевает высокую реакционную способность. Значит, вполне реальна возможность трансформации всех соседних макромолекул, включая липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Наверное, самый известный токсический эффект заключается в повреждение клеточных мембран (плазма, митохондриальных систем). Далее инициируется перекисное окисление липидов. Дополнительно с изменением фосфолипидов, происходит атака на мембранные белки.

Сегодня радикалам отводится весомая роль в процессе старения, некоторых случаях развития рака. Ради справедливости стоит заметить, что многие моменты не до конца изучены, результат долговременного воздействия трудно предугадать. Вполне вероятно, что предметы настоящего обсуждения являются лишь одним из кирпичиков большого уравнения.

Способы защиты от свободных радикалов

Свести к минимуму повреждения помогают вещества, называемые антиоксидантами. Их содержат растения, работающие как губки, впитывая радикалы. Если в вашем теле имеется достаточное количество антиоксидантов, то потенциальные риски будут почти полностью нейтрализованы. Компенсировать поступления мы можем, употребляя живые растения, другие продукты. Также на рынке доступны специальные пищевые добавки. Исследования, проведенные на мышах, других животных, указывают на положительные тенденции. Однако эта теория полностью не объясняет все изменения, происходящие при возрастной деградации.

Антиоксиданты делятся на неферментативные и ферментативные. Перечень первых включает:

  1. Витамин Е - основной жирорастворимый антиоксидант. Играет важную роль в защите мембран от окислительного повреждения.
  2. Аскорбиновая кислота - водорастворимая, нивелирует содержание радикалов в различных источниках. Интересно, что витамин С также функционирует как прооксидант при определенных условиях.
  3. Глутатион - вполне может считаться самым важным внутриклеточным защитником.

Кроме упомянутых, имеются многочисленные небольшие молекулы. Например, билирубин, мочевая кислота, каротиноиды и флавоноиды. Следует учесть, что в то время как пищевые источники соотнесены с более низким риском возникновения рака, прием пищевых добавок (например, бета-каротина, витамина Е) иногда дает обратный результат. Для тех, кто проходит курс лечения, очень важно обсуждать любые аспекты с онкологом.

Ферментативные образуются при определенных реакциях в организме, поэтому укажем их только для справки:

  • каталазы - находятся в пероксисомах эукариотических клеток
  • глутатионпероксидаза - группа ферментов, наиболее распространенные из которых содержат селен
  • супероксиддисмутаза - ферменты, которые катализируют превращение динадпероксидов в перекись водорода, кислорода
  • глутатион-трансферазы, церулоплазмина, гемоксигеназы
© 2017 Блог здравомыслящей женщины. Все права защищены.