Məlumat

13.5: Bioloji oksidləşmə-reduksiya reaksiyaları - Biologiya

13.5: Bioloji oksidləşmə-reduksiya reaksiyaları - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ümumi oksidləşdirici maddələr

Üzvi molekulları oksidləşdirmək üçün oksidləşdirici maddələr tələb olunur. (Üzvi molekulların karbon qazı və su əmələ gətirmək üçün dioksigenlə yanma reaksiyalarının mexanizmləri çox mürəkkəbdir.)

Şəkil: yanma reaksiyalarının mexanizmləri

BAŞLAMA

CH4 --> CH3. + H.
O2 --> 2 O.

ARTMA

CH4 + H. -> CH3. + H2
CH4 + H2O. + H2O
CH3. + O . -> CH2O + H.

CH2O + H2O. -> CHO. + H2O

CH2O + H. + H2
CHO. -> CO + H.
CO + HO. -> CO2 + H.

ŞALDALANMA

H. + O2 --> H2O. + O.

XİTAM

H . + R. + M-> RH + M*

Kimyadan sonra, 5-ci nəşr. Zumdahl. səh 1097

Üzvi laboratoriyada permanqanat və xromat da daxil olmaqla digər oksidləşdirici maddələr tez-tez istifadə olunur.

Şəkil: permanganat


Şəkil: xromat

Oksigen tez-tez oksidləşdirici olmayan prosesdə alkenin spirtə nəmləndirilməsi yolu ilə molekula daxil edilə bilər (asanlıqla geri dönən reaksiya), daha sonra müvafiq oksidləşdirici vasitədən istifadə edərək aldehid/ketona və ya karboksilik turşuya oksidləşə bilər.

Əksər bioloji oksidləşmə reaksiyaları (məsələn, qlikolizdə, Kreb dövrü və yağ turşularının oksidləşməsində aşkar olunanlar kimi) dioksigeni dərhal oksidləşdirici vasitə kimi istifadə etmir. Əksinə, oksidləşdirici maddələr kimi nikotinamid adeninin dinukleotidindən (NAD+) və ya flavin adenin dinükleotidindən (FAD) istifadə edirlər ki, onlar azalır. Bu oksidləşdirici maddələrdən istifadə edən fermentlərə adətən dehidrogenazlar deyilir. Dioksigen oksidləşdirici reaksiyalarda oksigen atomlarını bioloji molekullara daxil etmək üçün də istifadə edilə bilər. Dioksigenin bir oksigen atomunu molekula (və digər oksigeni suya) daxil edən fermentlərə monooksigenazlar deyilir. (Qeyd: biomolekulları hidroksilləşdirən bəzi monooksigenazalara hidroksilazlar deyilir.) Hər iki dioksigen atomunu substrata daxil edənlərə dioksigenazlar deyilir. Bu oksigenazlar adətən enerji istehsalı üçün üzvi molekulları oksidləşdirmək üçün istifadə edilmir. Əksinə, onlar ifrazı asanlaşdırmaq və müxtəlif bioloji aktivliyə malik yeni molekulyar növlər yaratmaq üçün qeyri-polar aromatiklərin həllolma qabiliyyətini artırmaq da daxil olmaqla, digər səbəblərə görə O atomlarını təqdim edirlər. Nəhayət, bioloji molekullar substrata heç bir oksigen atomunun əlavə olunmadığı dioksigenlə oksidləşə bilər. Əksinə, oksidləşmiş substratdan itirilən elektronlar aralıq elektron daşıyıcıları vasitəsilə dioksigenə ötürülür, bu da superoksidə (bir elektron əlavə olunarsa), hidrogen peroksidə (iki elektron əlavə edilərsə) və ya suya (4 elektron əlavə olunarsa) çevrilir. Bu fermentlərə oksidazlar deyilir. (Qeyd: Oksigen və ya oksigen hərfləri oksidləşdirici maddə kimi dioksigeni istifadə edən bütün fermentlərdə istifadə olunur.)

Bu fəsildə biz bioloji oksidləşmə reaksiyalarını müzakirə edəcəyik. Əksər giriş biokimya mətnləri bir əlaqəli fəsildə oksidləşmə reaksiyalarına yaxınlaşmır. Yəqin ki, buna görə də, mən biokimya öyrənərkən, redoks reaksiyalarında iştirak edən bu fərqli fermentlərin təqdimatını çox qarışıq tapdım. Ümid edirik ki, bu bölmə bu problemi aradan qaldıracaq. Əvvəlcə NAD+ və FAD kimyası müzakirə olunacaq. Sonra oksidləşdirici reaksiyalarda dioksigendən istifadə edən fermentlər (monoksigenazlar, dioksigenazlar və oksidazlar) tədqiq ediləcək.

NAD Kimyası+ və FAD

NAD+ nikotinik turşunun və ya nikotinamidin törəməsidir.

Şəkil: NAD+ nikotinik turşunun və ya nikotinamidin törəməsidir.

O və onun reduksiya məhsulu olan NADH hüceyrələrdə ümumi konsentrasiyası zamanla əhəmiyyətli dərəcədə dəyişməyən hovuzun bir-birinə çevrilə bilən üzvləri kimi mövcuddur. Beləliklə, əgər karbohidratlar və dodaqlar ATP şəklində enerji istehsal etmək üçün NAD+ tərəfindən oksidləşirsə, NADH yüksəldikcə NAD+ səviyyələri düşməyə başlayacaq. Oksidləşmənin davam etməsi üçün NADH-dən NAD+-nı bərpa etmək üçün mexanizm mövcud olmalıdır. Daha sonra görəcəyimiz kimi, bu, anaerob şəraitdə əzələdə baş verir (əgər 100 və ya 200 m qaçışda olduğu kimi dioksigen çatışmırsa və ya qılınc dişli pələng sizi təqib edirsə) piruvat + NADH reaksiya verdikdə baş verir. laktat + NAD+ əmələ gətirir.

Aerob şəraitdə (kifayət qədər dioksigen mövcuddur) NADH mitoxondriyada müxtəlif mobil elektron daşıyıcıları vasitəsilə elektron nəqli ilə yenidən oksidləşir ki, bu da elektronları dioksigenə (ferment kompleksi sitoxrom C oksidazından istifadə edərək) keçirərək su əmələ gətirir.

NAD+/NADH iki elektron redoks pilləsindən keçə bilər, burada hidrid üzvi molekuldan NAD+-a ötürülür, elektronlar elektron qəbuledici kimi xidmət edən NAD+-nın müsbət yüklü azotuna axır. NADH dioxgyen ilə yaxşı reaksiya vermir, çünki NAD+/NADH-dən tək elektron köçürmələri effektiv şəkildə sabitləşə bilməyən sərbəst radikal növləri yaradır. Bədəndəki bütün NAD+/NADH reaksiyaları 2 elektron hidrid transferini əhatə edir.

Şəkil: Bədəndəki bütün NAD+/NADH reaksiyaları 2 elektron hidrid köçürməsini əhatə edir


FAD (və ya flavin mononükleotid-FMN) və onun reduksiya məhsulu FADH2 riboflavinin törəmələridir.

Şəkil: riboflavinin törəmələri

FAD/FADH2 NAD+/NADH-dən fərqlənir, çünki onlar istifadə edən fermentlərə sıx bağlıdırlar (Kd təqribən 10-7 - 10-11 M). Bunun səbəbi FADH2-nin dioksigenlə reaksiyaya həssas olmasıdır, çünki FAD/FADH2 tək elektron köçürmələri nəticəsində yaranan sabit sərbəst radikallar yarada bilir. FAD/FADH2 1 və ya 2 elektron ötürülməsinə məruz qala bilər.

Şəkil: FAD/FADH2 1 və ya 2 elektron ötürülməsinə məruz qala bilər

FAD/FADH2 fermentlərlə sıx bağlıdır ki, onlarla qarşılıqlı əlaqədə olan oksidləşdirici/azaldıcı agentin təbiətinə nəzarət edir. (yəni hüceyrədəki dioksigen sitoplazmada onlarla reaksiya verməyəcək.) Əgər bağlı FAD substratı oksidləşdirmək üçün istifadə olunarsa, bağlı FADH2 başqa oksidləşdirici agent tərəfindən yenidən oksidləşməsə, ferment istənilən sonrakı katalitik addımlarda qeyri-aktiv olacaqdır.

DEHİDROGENAZLAR

Bu fermentlər adətən NAD+/NADH-ni ehtiva edir və NAD+ ilə oksidləşən substrat üçün adlandırılır. Məsələn, reaksiyada:

piruvat + NADH <===> laktat + NAD+

anerob şəraitdə NAD+-nı bərpa etmək üçün istifadə edilən ferment laktat dehidrogenaz adlanır. Turşu/əsas reaksiyalarında olduğu kimi, reaksiya üçün üstünlük verilən istiqamət (ΔGo nöqteyi-nəzərindən) daha güclü turşudan zəif (birləşən) turşuya doğru olduqda, redoks reaksiyası üçün üstünlük verilən istiqamət güclüdən zəif oksidləşdirici/azaldıcı maddələrə doğru istiqamətdir. . Bu, standart reduksiya potensiallarının qrafiklərindən və tənlikdən istifadə etməklə asanlıqla müəyyən edilə bilər: ΔGet = -nFΔEo,

  • burada F Faraday sabitidir (96,494 Kulon/mol e- = 96, 494 J/(V.mol) = 23,06 kkal/(V.mol) . Bir Faraday bir mol elektron üçün yükdür).
  • andΔEo, standart reduksiya potensiallarını əlavə etməklə müəyyən edilə bilən standart EMF və ya standart hüceyrə potensialı (standart vəziyyət şəraitində ümumi gərginlik).Eo) oksidləşməni təmsil edən yarım reaksiya üçün tənliyi tərsinə çevirdikdən sonra iki uyğun yarım reaksiya üçün.

Üzvi molekulların oksidləşməsi üçün ümumi olan n=2 (elektronların sayı) olduqda,

ΔGo (kkal/mol) = - 46,12ΔEo və ya dövlət işi üçün ΔGo (kkal/mol) = - 50ΔEo

Diqqət yetirin ki, ΔEo > 0, ΔGo < 0 olduqda, yazılan reaksiya standart şərtlərdə üstünlük təşkil edir. Aşağıdakı cədvəldə qeyd edin ki, yarım reaksiyaların çoxu protonları əhatə edir. Sərbəst protonların iştirak etdiyi bioloji reaksiyalar üçün protonlar üçün standart vəziyyət konsentrasiyası məhluldakı digər məhlullar üçün olduğu kimi 1 M deyil, pH 7.0-da hidronium ionunun konsentrasiyası kimi müəyyən edilmişdir. Standart pH 7.0 vəziyyətində hidrogen ionlarının iştirak etdiyi reaksiyalar üçün ΔEo və ΔGo dəyərləri adətən ΔEo' və ΔGo' kimi yazılır.

Cədvəl: Standart Azaltma Potensial Cədvəli (E0'), 25oC

oksidləşdirici

azaldıcı

n (elektronlar)Eo� (volt)
Asetat + karbon qazı

piruvat

2-0.70
suksinat + CO2 + 2H+

α−ketoqlutarat + H2O

2-0.67
asetat

asetaldehid

2-0.60
qliserat-3-Pqliseraldehid-3-P + H2O2-0.55
O2O2-1-0.45
ferredoksin (öküz)ferredoksin (qırmızı)1-0.43
Karbon qazı

format

2-0.42
2H+

H2

2-0.42
α-ketoqlutarat + CO2 + 2H+

izositrat

2-0.38
asetoasetatβ-hidroksibutirat2-0.35
Sistin

sistein

2-0.34
Piruvat + CO2

malat

2-0.33
NAD+ + 2H+

NADH + H+

2-0.32
NADP+ + 2H+

NADPH + H+

2-0.32
FMN (ferment bağlı)FMNH22-0.30
Lipoik turşu, öküz

Lipoik turşu, qırmızı

2-0.29
1,3 bifosfogliserat + 2H+

qliseraldehid-3-P + Pi

2-0.29
Glutatyon, öküz

qırmızı

2-0.23
FAD (pulsuz) + 2H+

FADH2

2-0.22
Asetaldehid + 2H+

etanol

2-0.20
Piruvat + 2H+

laktat

2-0.19
Oksalasetat + 2H+

malat

2-0.17
α-ketoqlutarat + NH4+

qlutamat

2-0.14
FAD + 2H+ (məhdud)

FADH2 (bağlanmış)

20.003-0.09
Metilen mavisi, öküz

Metilen mavi, qırmızı

20.01
Fumarat + 2H+

qısaltmaq

20.03
CoQ (Ubiquinone - UQ + H+UQH.10.031
UQ + 2H+UQH220.06
Dehidroaskorbin turşusu

askorbin turşusu

20.06
ubiquinone; öküz

qırmızı

20.10
sitokrom b2; Fe3+

sitokrom b2; Fe2+

10.12
sitokrom c1; Fe3+

sitokrom c1; Fe2+

10.22
sitokrom c; Fe3+

sitokrom c; Fe2+

10.25
sitokrom a; Fe3+

sitokrom a; Fe2+

10.29
1/2 O2 + H2O

H2O2

20.30
sitokrom a3; Fe3+

sitokrom a3; Fe2+

10.35
Ferrisiyanid

ferrosiyanid

20.36
sitokrom f; Fe3+

sitokrom f; Fe2+

10.37
nitrat

nitrit

10.42
Fotosistem P700..0.43
Fe3+

Fe2+

10.77
1/2 O2 + 2H+

H2O

20.816
  • Biokimyəvi termodinamika üzrə nomenklatura və cədvəllər üçün tövsiyələr (Beynəlxalq Biokimya və Molekulyar Biologiya İttifaqı və IUPAC-dan)

Substratın NAD+ ilə oksidləşməsi mexanizmi hidridin NAD+-ın bir üzünə ötürülməsini nəzərdə tutur.

Məsələn, etanolun spirt dehidrogenazla asetaldehidə oksidləşməsini nəzərdən keçirək.

Şəkil: etanolun spirt dehidrogenaza ilə asetaldehidə oksidləşməsi

İki H-ə malik metilen karbon atomundan hidrid itirən etanol kimi substratlar üçün H-dən yalnız biri prokiral mərkəzdən itirilir (ya proR və ya proS). (Proxiral qliserolun fosfolipidlər vermək reaksiyasını xatırlayın.)

Şəkil: ALKOLDEHİDROGENAZA İLƏ NAD+/NADH REDOX REAKSİYALARININ STEREOKİMYASI

FAD NAD+ ilə müqayisədə daha müsbət reduksiya potensialına malikdir, buna görə də alken yaratmaq üçün C-C bağının dehidrogenləşdirilməsi kimi daha “tələb olunan” oksidləşmə reaksiyaları üçün istifadə olunur. Standart azalma potensialı cədvəllərində FAD potensialının tez-tez bir neçə dəfə sadalandığını və fermentdən asılı olduğunu görəcəksiniz. Bunun səbəbi, FAD-nın fermentlə sıx bağlı olmasıdır, ona görə də onun elektron əldə etmək meyli ətraf mühitdən asılıdır, eyni şəkildə, bir amin turşusu yan zəncirinin pKa (protonları buraxmaq meylini əks etdirir) ətraf mühitdən təsirlənir. zülaldakı amin turşusu yan zəncirinin. Flavin fermentləri üçün standart reduksiya potensialı -465 mV ilə + 149 mV arasında dəyişir. Bunu sulu məhlulda -208 mV olan sərbəst FAD/FADH2-nin reduksiya potensialı ilə müqayisə edin. Flavoprotein olan D-amin turşusu oksidazındakı flavinin standart reduksiya potensialı təxminən 0,0 V-dir. Yadda saxlayın ki, standart reduksiya potensialı nə qədər müsbət olarsa, reaktivin azalma ehtimalı bir o qədər çox olar və bu səbəbdən oksidləşdirici agent kimi çıxış edər. Beləliklə, D-amin turşusu oksidazındakı FAD sərbəst FAD-dan daha yaxşı oksidləşdirici agentdir. FAD-nin fermentə bağlanması üçün Kd, 10-14M olan FADH2-nin bağlanması üçün Kd ilə müqayisədə 10-7M-dir. Elektron əldə etməklə, flavin daha sıx bağlanır, bu da bağlı FAD ilə müqayisədə bağlı FADH2-ni üstünlük təşkil edir. Bu, FAD <=> FADH2 tarazlığını sağa sürüşdürərək, bağlı FAD-nı daha güclü oksidləşdirici maddəyə çevirir.

Şəkil: FAD VƏ OKSİDALANMALAR: MEXANİZM

Jmol: Yenilənmiş Flavin dehidrogenaz Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)

Zülaldakı redoks aktiv mərkəzinin standart reduksiya potensialı, ətraf mühitin polaritesini dəyişdirməklə turşu yan zəncirinin pKa-sı kimi, həmin mərkəzin mühitini dəyişdirməklə tənzimlənə bilərmi? Cavab bəli. Azurinin aktiv sahəsi, kupredoksin, üçbucaqlı planar şəkildə bir Cys və iki Onun qalığı ilə əlaqələndirilmiş redoks aktiv mis ionuna malikdir. Met 121 zəif eksenel liqand kimi xidmət edir. Marshall və başqaları. bu aktiv sahənin redoks potensialını (Eo) manipulyasiya etmək üçün mümkün bir üsul haqqında məlumat verdilər. Vəhşi tip azurin, metal bağlama sahəsinin ümumi arxitekturasını qoruyarkən, hidrofobiklik və hidrogen bağlama imkanlarını dəyişdirmək üçün mutasiyaya uğradı. Ser 46 mutasiya üçün seçilmişdir, çünki o, iki liqand bağlayan döngəni bağlayan mühüm H bağında iştirak edən başqa bir kuredoksində Asn-a oxşar mövqe tutur. İki liqand tərkibli döngə arasında hidrogen bağını gücləndirən bir N47S-mutasiyası UV-Vis spektroskopiyası ilə müəyyən edilmiş metal bağlama sahəsinin arxitekturasını qoruyarkən Eo-nu ~130 mV artırdı. Onlar həmçinin M121Q mutantını vəhşi tipli M121 və M121L mutantı ilə müqayisə etdilər. Yan zənciri sudan oktanola köçürmək üçün Eo vs log bölmə əmsalının qrafiki müsbət yamacla əsasən xətti idi və standart reduksiya potensialının metal bağlama bölgəsində zəif koordinasiya edən liqandın hidrofobikliyindən asılı olduğunu göstərdi. Bu davranış ikiqat mutantlara (bir dəst mutant M121-i cəlb etdiyi) qədər uzandı. Müstəntiqlər EO-nu 700 mv diapazonda tənzimləyə bildilər!

Monoksigenazlar

Monoksigenazlara misal olaraq, müvafiq olaraq 5-hidroksitritofan və 3-4-dihidroksifenilalanin və ya dopa yaratmaq üçün Trp və Tyr kimi amin turşularını hidroksilləşdirən hidroksilazlardır. Bu son iki maddə neyrotransmitterlər 5 hidroksitriptamin (5HT və ya serotonin) və dopamin yaratmaq üçün PLP-dən asılı fermentlərdən istifadə edərək dekarboksilləşdirilə bilər. Sonuncu norepinhefrin əmələ gətirmək üçün yenidən hidroksilləşə və sonra epinefrin əmələ gətirmək üçün metilləşdirilə bilər. LSD və amfetamin müvafiq olaraq serotonin və dopaminin analoqlarıdır.

Şəkil: DİQRAM: TRP VƏ TIR KİMYASI

Bu monooksigenazlar dioksigendən istifadə etdiyinə görə, fermentlərin dioksigenlə reaksiyasını asanlaşdırmaq üçün əvvəlki bölmədə təsvir olunan motivlərdən istifadə edəcəyini gözləyə bilərsiniz. Əslində, fermentin tərkibində zülaldakı heme ilə bağlı bir metal ionu (Fe2+) var. Bundan əlavə, substratı hidroksilləşdirmək üçün istifadə olunan dioksigenin reduksiya məhsulları fermentə bağlı qalır.

Şəkil: MONOKSİGENAZLAR: MÜMKÜN MEXANİZM

Monoksigenazların mühüm sinfi P450 sitoxromları adlanır. Onlar hər birində bir hem olan oxşar fermentlər sinfini təmsil edirlər. Mioqlobində və hemoglobində olan hem kimi dioksigeni geri qaytarmaq əvəzinə, P450 hem aromatik, qeyri-polyar substratları əhatə edən hidroksilləşmə reaksiyaları üçün dioksigeni aktivləşdirir. Bu substratların hidroksilasiyası onların həll olunma qabiliyyətini artırır ki, bu da onların orqanizmdən xaric edilməsini asanlaşdırır. Epoksid aralıq məhsulları və ya məhsulları tez-tez istehsal olunur ki, bunlar böyük əlavələr yaratmaq üçün bir spirt (şəkər törəməsi) və ya amin (məsələn, DNT-dəki nukleotid əsasları kimi) istifadə edərək nükleofilik hücum vasitəsilə açıla bilər. Beləliklə, sitoxrom P450 əslində kanserogen olmaq üçün aromatik substratları aktivləşdirə bilər.

Şəkil: CYTOCHROME P450'S: MÜMKÜN MEXANİZM


Şəkil: CYTOCHROME P450'S: KARSİNOGENLƏRİN AKTİVLƏŞMƏSİ

Sitokrom P450s gen/zülal ailəsi dioksin kimi qeyri-polar aromatik molekullara məruz qaldıqda induksiya olunur. Bu qeyri-qütb molekulları sitoplazmaya daxil ola bilər, burada istilik şoku zülalına, Hsp90-a bağlı olan arilhidrokarbon reseptoruna (AhR) bağlanır. Məsələn, TCDD, dioksin bağladıqdan sonra AhR.TCCD kompleksi Hsp90-dan ayrılır və Amt adlı zülalı bağladığı nüvəyə köçür. AhR-Amt kompleksi P450 sitoxrom genlərinin transkripsiyasını asanlaşdıran gücləndirici/transkripsiya faktoru kimi xidmət edir.

Şəkil: Sitokrom P450-lər dioksin kimi qeyri-polyar aromatik molekullara məruz qaldıqda induksiya olunur.

Dioksinin estrogenlə əlaqəli fəaliyyətlərə təsir göstərdiyi sübut edilmişdir. Estrogenlər, xolesteroldan əldə edilən kiçik hidrofobik hormonlar hüceyrəyə daxil olur və sitoplazmik estrogen reseptorlarına bağlanır, daha sonra dimerləşərək estrogen cavab elementinə (ERE) bağlanaraq transkripsiyaya başlayır. Bu yaxınlarda tamoksifenə bağlı estrogen reseptorunun liqand bağlayan domeninin kristal quruluşu haqqında məlumat verilmişdir. Tamoksifen, yew bitkisindən əldə edilən bir dərman, estrogen reseptorunun bioloji təsirini bloklayır. O, estrogen reseptoruna bağlansa da, zülalda eyni konformasiya dəyişikliklərinə səbəb olmur ki, bu da bağlı reseptorun estrogen cavab elementinə bağlanmasına və estrogendən asılı gen transkripsiyası üçün lazım olan digər zülalları cəlb etməyə mane olur. Kimyaterapiyada və estrogendən asılı döş xərçəngi hüceyrələrinin qarşısının alınmasında istifadə olunur.

Jmol: Yenilənmiş Estrogen Reseptoru: Tamoksifen Kompleksi Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)

Dioksin estrogen siqnalına necə müdaxilə edir? Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, dioksin arilhidrokarbon reseptoruna (AhR) bağlanır. Bu kompleks daha sonra Arnt ilə bağlana bilər - arilhidrokarbon nüvə daşıyıcısı (şaperon). (Qeyd: AMT, Arnt münasibətləri haqqında aydın deyil. Tezliklə düzəldiləcək). Bu üçlü kompleks daha sonra ksenobiotik reaksiya elementinə (XRE) bağlana bilər. Ahr və ARnt, onların DNT ilə qarşılıqlı əlaqəsinə vasitəçilik edən əsas spiral-döşəmə-heliks motivini ehtiva edir. Kompleksin bağlanması ilə detoksifikasiya genləri aktivləşir. Ohtake və başqaları. aşkar etdi ki, dioksin-Ahr-Arnt kompleksi estrogen reseptoruna bağlana bilər ki, bu da estrogen olmadıqda ERE-nin aktivləşməsinə səbəb ola bilər. Bununla belə, estrogen varsa, ERE-dən gen ifadəsinin inhibəsi müşahidə olunur. Dioksinlər estrogenin səbəb olduğu gen ifadəsinin güclü tənzimləyiciləri ola bilər. Esterogen aktivliyindəki bu cür dəyişikliklər dioksinin estrogenlə əlaqəli hüceyrə reaksiyalarına pro- və inhibitor təsirlərini və dioksinin immunitet sisteminə və xərçəngin inkişafına mümkün təsirlərini izah etməyə kömək edə bilər.

EPA Dioksin Yenidən Qiymətləndirilməsi: Risk Xarakteristikası - Doza Cavab

EPA Dioksin Yenidən Qiymətləndirilməsi: Risk Xarakteristikası - Mexanizmlər

Bu yaxınlarda, katalizin müxtəlif mərhələlərində kamforu hidroksilləşdirən P450 sitoxromu olan P450cam-ın "şəkilləri" çəkilmişdir. Bu ferment "üfürmə qurğusunun bioloji ekvivalentidir: P450 fermentləri fizioloji temperaturda aktivləşdirilməmiş karbohidrogenlərin stereospesifik hidroksilləşməsini kataliz edir - bu reaksiya katalizsiz, hətta qeyri-spesifik olaraq da davam etmək üçün son dərəcə yüksək temperatur tələb edir". Normal ara məhsulların (məsələn, dioksigenlə əlaqəli ara məhsul kimi) kristal strukturlarını ənənəvi üsullarla müəyyən etmək mümkün deyildi, çünki kompleksin 4oC-də yarımxaricolma dövrü 10 dəqiqə idi.Bu problem -185oC-də dondurulmuş kristallardan istifadə etməklə və reaksiyanın irəli getməsinə səbəb olmayan qısa dalğa uzunluğunda rentgen şüalarından istifadə etməklə həll edilmişdir. Qısa müddətli rentgen məlumatları toplandı, sonra yeni struktur məlumatları əldə edilməzdən əvvəl reaksiyanı növbəti ara məhsula itələmək üçün substrat əlavə edildi.

Şəkil: P450camın reaksiya yolu

Jmol: Yenilənmiş Cytochrome P450cam Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)

  • Cytochrome P450 Əsas səhifə

Dioksigenazlar

Dioksigenazaya misal olaraq prostaglandin sintazasının sikloksigenaz fəaliyyəti göstərilir. Tez-tez sadəcə sikloksigenaza və ya COX adlanan bu ferment ER membranında tapılan ayrılmaz bir membran zülalıdır və homodimerdir (iki heması ilə). İki fərqli reaksiyanı kataliz edir. Biri araxidon turşusuna iki dioksigenin əlavə edilməsidir - 20:4Δ5, 8, 11, 15 (müvafiq siqnalla fosfolipaz A2 tərəfindən fosfolipid membranların C2 mövqeyindən azad edilir) prostaglandin PGG2 əmələ gətirir. 5 şiral mərkəzi olan bu molekul bir olan araxidon turşusundan yaranır. Siklooksigenaz aktivliyi araxidon turşusunun aktiv yerinə asanlıqla daxil olduğu membranda basdırılır. Aktiv sahə hidrofobik kanalın (araxidon turşusunun bağlanma yeri) sonundadır və membranı bağlayan bölgədən basdırılmış hemaya qədər uzanır. PGG2, fermentin digər ucunda yerləşən fermentin hidroperoksidaz aktivliyi ilə PGG2-yə iki elektron əlavə etməklə PGH2-yə daha da metabolizə oluna bilər. Bu fəaliyyət PGG2-dəki peroksid funksional qrupundan bir spirt əmələ gətirir. Həm siklooksigenaz, həm də peroksidaza fəaliyyətində fəaliyyət göstərən hər momomerdə bir heme var. Dimerin hər bir monomeri həm fermentativ fəaliyyətə malikdir.

Şəkil: Siçan siklooksigenazının aktiv sahəsinə bağlanmış araxadon turşusu

Təbiətin icazəsi ilə yenidən nəşr edilmişdir
Kiefer və başqaları. Təbiət 405, 97-101 (2000)
Təbiət

Araxidonat və prostaglandin yabanı tipli COX-2-nin siklooksigenaz aktiv sahəsinə bağlanır. a, AA (yaşıl iz) və ya PGH2 (qızıl iz) daxil edilməzdən əvvəl eksperimental fərq elektron sıxlığı xəritəsinin Stereo təsviri b, PGH2 (qızıl) və AA (göy) diaqramı siklooksigenazın aktiv sahəsinə bağlıdır. Mobil yan zəncirlər müvafiq olaraq PGH 2 və AA ilə bağlı mövqelərinə uyğun olaraq qızılı və mavi rəngdədir.

Araxidon turşusunu əhatə edən amin turşularının hidrofobik təbiətinə diqqət yetirin. Araxidon turşusunun yağ turşusunda 4 bütün cis qoşa bağı ilə əlaqəli bükülmələrə də diqqət yetirin.

Reaksiya mexanizmi sərbəst radikalı əhatə edir. Marnett və digərlərinin son işlərinə əsaslanan mümkün sərbəst radikal kaskad mexanizmi. və Kiefer et al. göstərilir və aşağıda ümumiləşdirilir. Qeyd edək ki, aşağıda sadalanan kataliz üçün vacib olan amin turşuları yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi eyni mövqelərdə görünmür. Mutagenez Tyr 385-in katalizdəki əhəmiyyətini açıq şəkildə göstərir. Yuxarıdakı kristal quruluş katalitik cəhətdən aktiv olmayan araxidon turşusu/COX2 üçün alternativ bağlanma rejimini təmsil edirdi.

  • Araxidon turşusunun karboksilatı Arg 120 və Tyr 355 ilə əlaqələndirilir.
  • Araxidon turşusunun C13 pro(S) H atomu onun abstraksiyasına imkan verən Tyr 385-ə yaxındır.
  • Bu, peroksil radikalı yaratmaq üçün dioksigenlə reaksiya verən C11-də mərkəzləşmiş bir radikalla nəticələnir.
  • C11-də dioksigenin hücumu substratın hidrogen abstraksiyasının əksinə olan tərəfdən baş verir.
  • C11-dəki oksigen radikalı C9-a hücum edərək dövr edir.

C13 proS hidrogen atomu (proton deyil) oksidləşdirici agent kimi fəaliyyət göstərən Tyr 385-in sərbəst radikal forması ilə bağlı araxidon turşusundan çıxarılır. Tyr 385-in Phe ilə əvəz olunduğu sahəyə xas mutantlar qeyri-aktivdir. Tyr sərbəst radikalı necə əmələ gəlir? Tək elektron standart reduksiya potensialına (Tyr üçün 0,9 V və bağlı hemdə Fe3+ üçün -0,2 ilə + 0,2 V) əsaslanaraq, görünür ki, hem dəmiri bu vəzifəni yerinə yetirmək üçün kifayət qədər güclü oksidləşdirici agent deyil. Bununla belə, heme dəmirə bağlı oksigen peroksidə çevrilə və sitoP450cam üçün mümkün reaksiya yollarının 7-ci addımını gördüyümüz kimi Fe4+-okso kompleksi yarada bilər. Fe4+ ionu daha güclü oksidləşdirici agentdir (standart reduksiya potensialı təxminən 1V, Tyr 385-in oksidləşməsi üçün kifayətdir. Başqa bir ehtimal odur ki, peroksidin aktivatoru (ferril-okso liqandının əmələ gəlməsində) NO (azot oksidi, sərbəst radikal).NO immun aktivləşdirmə zamanı immun hüceyrələr (makrofaqlar kimi) tərəfindən əmələ gəlir.NO peroksinitrit (NO3-) yaratmaq üçün superoksidlə (həmçinin immun stimullaşdırılması zamanı makrofaqlarda oksidləşdirici partlayış zamanı əmələ gələn radikal) reaksiya verə bilər. Fe4+-okso kompleksini yaratmaq üçün Fe3+-a okso qrupunu bağışlayın ki, bu da Tyr-i sərbəst radikal formasına oksidləşdirə bilər.Tyr sərbəst radikalını yaratmaq üçün başqa mexanizmlər də ola bilər, çünki fermentə sadəcə üzvi peroksidlərin əlavə edilməsi əmələ gələcəkdir. proS H atomlarının abstraksiyasından sonra, aşağıda göstərildiyi kimi oksigenlə reaksiya verən C11-də karbon mərkəzli sərbəst radikal əmələ gəlir.Reaksiyaya girən oksigenin dəqiq forması aydın deyil, lakin ehtimal ki, ya peroksi, ya da aktivləşdirilmiş singletdır. forma.

Şəkil: Prostatglandin sintezi: Mümkün mexanizm

Əvvəlcə prostat vəzilərindən təcrid olunmuş prostaglandinlər ağrı, iltihab, immun və laxtalanma fəaliyyətinin vasitəçiləri olan güclü, lakin labil yerli hormonlar kimi xidmət edir. Sikloksigenazın fəaliyyəti aspirin tərəfindən inhibə edilir, ehtimal ki, onun iltihab əleyhinə və analjezik xüsusiyyətlərinin çoxunu təşkil edir. Aspirin, asetilsalisil turşusu, aktiv ərazidə reaktiv Ser 530-u asetilatlayır. Bənzər xüsusiyyətlərə malik başqa bir qeyri-steroid antiinflamatuar dərman (NSAID) İbuprofendir (Advil). Asetaminofen (Tylenol) də antiinflamatuar xüsusiyyətlərə malik olmasa da, bu dərman sinfinin üzvü hesab olunur. Niyə belə sual yaranıb. İndi məlum oldu ki, üç fərqli COX növü var, I, II və III. COX III beyində ifadə edilir və ağrı yollarında iştirak edə bilər. Aşağıdakı diaqramda göstərildiyi kimi asetaminofen bu COX üzərində işləyir (Bazan et al.).

Sikloksigenaz fəaliyyətləri

COXİfadəFunksiyaİnhibitorlar
COX 1konstitutiv olaraqorqan ağrısı, trombosit funksiyası, mədənin qorunmasıAspirin də daxil olmaqla NSAİİlər
COX 2böyümə faktorları, nörotransmitterlər, iltihablı sitokinlər, oksidləşdirici stress, zədə. Konstruktiv olaraq beyində, böyrəklərdəİnduksiya olunan COX2: iltihab, ağrı, qızdırma
Təsisedici COX2: sinaptik plastiklik
NSAİİlər, COX 2 inhibitorları, o cümlədən selekoksib (Celobrex) istifadəsi ilə əlaqədar bir neçə GI problemi var.
COX 3konstruktiv olaraq, beyində, ürəkdə yüksəkdirağrı yolları, iltihab yolları deyilasetaminofen (Gİ problemləri yoxdur, əla qızdırma azaldıcı), bəzi NSAİİlər

Jmol: Sikloksigenaza I və II

Balıq n-3 yağ turşuları və sağlamlıq

Lipid fəslində araxidon turşusunun siqnal ötürülməsindəki əhəmiyyətini qeyd etdik. Bundan əlavə, n-3 yağ turşularının sağlamlıq üçün əhəmiyyətindən də danışıldı. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, araxidon turşusu membran fosfolipidlərinin C2 və ya sn-2 mövqeyindən ayrılır və siklooksigenaza və ya lipoksigenaza tərəfindən dəyişdirilir və hər ikisi güclü yerli bioloji vasitəçi olan prostaqlandinlər və leykotrienlər əmələ gətirir. Linoleik turşu və 22:6n-3 (DHA və ya dokozoheksaenoik turşu) də membran fosfolipidlərində sn-2 mövqeyində olur. DHA kimi n-3 yağ turşularının sağlamlığı qoruyan təsir mexanizmi nədir?

İnsan toxumasında DHA, 22:6n-3 və ya 22:6Δ5,8,11,14,17,20 ən çox yayılmış n-3 poli doymamış yağ turşularıdır (PUFA). O, linolenik turşudan (EPA kimi) sintez olunduğundan, pəhrizdə linolenik turşunun çatışmazlığı toxumalarda 22:6n-3 səviyyəsinin aşağı düşməsinə səbəb olacaq və nəticədə sağlamlığa təsir edəcək. Bu lipidlər membran quruluşunda, siqnal ötürülməsində və hormon sintezində iştirak etdiyindən, pəhriz n-3 PUFA çatışmazlığının müxtəlif təsirləri müşahidə olunacaq. Çubuqun xarici seqmentlərinin (torlu qişada) membran fosfolipidlərinin sn1 və sn2 mövqeyində bütün yağ turşularının 50%-i 22:6(n-3) təşkil edir. Koqnitiv disfunksiyalar (yaddaşın itirilməsi və s.) beyində 22:6(n-3) səviyyəsinin azalması ilə əlaqələndirilmişdir. Bu yağ turşusu retinoid X reseptorlarına bağlanır və sonra nüvə reseptorlarını aktivləşdirir (əlaqəli bağlanma reaksiyaları vasitəsilə) MSS-də gen transkripsiyasında dəyişikliklərə səbəb olur.

Digər toxumalarda 22:6(n-3) nadir hallarda membran yağ turşularının 10%-ni aşır, lakin bu faiz bir prekursorun artması ilə hüceyrələrdə artırıla bilər, 20:5(n-3). DHA membrandakı lipid sallarına təsir göstərə bilər ki, bu da membrandakı mühüm membran protein reseptorlarının (və əlaqəli zülalların) hərəkətinə təsir edərək ətraf mühitin stimullarına hüceyrə reaksiyasını dəyişdirir. DHA və EPA araxadon turşusunun prostaglandinlərə və leykotrienlərə çevrilməsinə təsir göstərir. EPA sikloksigenaza I ilə daha az sıx bağlanır və ferment üçün zəif substratdır, hər ikisi prostaglandinlərin əmələ gəlməsini və onların vasitəçiliyi ilə siqnal proseslərini maneə törədən təsirlərdir. Bu, n-3 yağ turşularının niyə antiinflamatuar təsirə malik olduğunu izah edir.

Bundan əlavə, n-3 yağ turşuları gen transkripsiyasına nəzərəçarpacaq təsir göstərir, bu yağ turşuları qidada yüksək səviyyədə olduğu müddətcə qalır. - alfa, beta və qamma 1 və 2). Bu reseptorlar lipid mübadiləsində iştirak edən zülalları gen ifadəsində dəyişiklik etməklə tənzimləyir. Digər yağ turşusundan asılı transkripsiya faktorları da məlumdur. PPAR mikromolyar Kd ilə 20:5(n-3) nisbətində birləşir və zülalın konformasiyasını digər zülalları bağlaya bilən formada dəyişir, nəticədə gen ifadəsini dəyişir.

Orqan(lar)EffektMexanizm vasitəsilə hərəkət edir
Mərkəzi sinir sistemiidrak funksiyasını yaxşılaşdırmaqmembran tərkibi; retinoik X reseptor alfa
tor qişakəskinliyi yaxşılaşdırmaqmembran tərkibi
immunimmunosupressiv; antiinflamatuarmembran tərkibi; sallar
ürək-damaranti-aritmiya;
laxtalanma əleyhinə
membran tərkibi; sallar;
eikosanoidlər
serum lipidləritrigliseridləri azaldır (ürək damarları üçün risk faktoru. dis)peroksisom proliferator reseptor alfa və qamma
qaraciyərlipid sintezinin azalması;
yağ turşusu oksidini artırır.
VLDL sintezini azaldır
sterol reg. element bağlayır. protein;
PPAR alfa
PPAR alfa

Jump D. The Biochemistry of n-3 Polyunsaturated fatty acids kitabından uyğunlaşdırılmışdır. J. Biol. Kimya. 277, səh 8755 (200)

OKSİDAZLAR

Bu sinif fermentlər dioksigeni üzvi substrata daxil etmir. Əksinə, aralıq elektron daşıyıcıları (məsələn, ubiquinone və sitoxrom C) vasitəsilə üzvi substratdan ayrılan elektronları qəbul edərək, superoksid (NADPH-oksidazada olduğu kimi), hidrogen peroksid (ksantin oksidazda olduğu kimi) və ya su (sitoxrom C oksidazda olduğu kimi) əmələ gətirir. . Sitokrom C oksidazın mexanizmi dioksigendən istifadə edən fermentlər haqqında gözləntilərimizi yenidən dəstəkləyir. Dioksigen fermentdəki metalları bağlayır. Bir oksigen atomu fermentə bağlı olan sitoxrom a3-ün Fe2+ hemesini, digəri isə Cu B-nin Cu1+-nı birləşdirir. Bütün oksigen reduksiyasının aralıq məhsulları fermentə bağlı qalır. Elektronların mobil daşıyıcısı kimi xidmət edən dörd müxtəlif sitoxrom C molekulundan dörd elektron əlavə olunur.

Jmol: Yenilənmiş Sitokrom C Oksidaz Jmol14 (Java) | JSMol (HTML5)

Şəkil: Oksidazalar: Nümunələr

Bir oksidazın başqa bir nümunəsi monoamin oksidazdır. Mitokondrial monoamin oksidaz müəyyən nörotransmitterlərin inaktivasiya prosesində postsinaptik neyronlar tərəfindən qəbul edildikdən sonra oksidləşdirici deaminasiyasını katalizləyir. Aşağıda bir reaksiya göstərilir.

Oksidləşmiş molekula etiketlənməmiş oksigeni daxil edərək hidroliz edilən Şiff bazası əmələ gəlir.

BİOLOJİ OXSİDƏLƏR: METAN CO2

Əvvəlki fəsildə biz metanol, formaldehid, qarışqa turşusu və CO2 əmələ gətirmək üçün metanın 2 elektron itkisi ilə mütərəqqi oksidləşməsini, C üçün oksidləşmə sayının +2 (metanda -4-dən +4-ə qədər) tədricən artması ilə müzakirə etdik. CO2-də).

Metanotroflar metandan enerji mənbəyi kimi istifadə edən, yuxarıda göstərildiyi kimi iki elektron oksidləşmə seriyasında karbon qazına çevirən aerob bakteriyalardır. Bu ardıcıl prosesdə iştirak edən fermentlər metan monooksigenaza, metanol dehidrogenaz, formaldehid dehidrogenaz və format dehidrogenazdır. Metan monooksigenaza həll olunan və membran şəklində mövcuddur, hər ikisi daha böyük bir kompleksin bir hissəsidir. Hər ikisinin hidroksilazı var (metana O əlavə etmək üçün dioksigendən istifadə edir) və bu yaxınlarda membran formasının hər bir fermentin trimerlərindən (hidroksilaza və dehidrogenaz) ibarət daha böyük kompleksdə metanol dehidrogenazla əlaqəli olduğu göstərilmişdir.

Heme zülalları

İndiyə qədər bu kursda üç fərqli heme zülalını araşdırdıq.

  • Birincisi, hemoglobin (və miyoqlobin) dioksigen daşıyıcısı kimi xidmət edir. Ətrafdakı ən yaxşı oksidləşdirici maddələrdən birini (dioksigen) bağlasalar da, hem Fe2+ Fe3+-a oksidləşmir. Bu baş verərsə, met-Hb vəziyyətində olduğu kimi, protein oksigen daşıma qabiliyyətini itirir.

Şəkil: hemoglobin (və miqlobin) dioksigen daşıyıcısı kimi xidmət edir

  • Sitokrom C, əksinə, dioksigeni bağlamır, əksinə Sitokrom C oksidazında dioksigenə keçən elektronların daşıyıcısı kimi xidmət edir. Onun Fe ionu elektron daşıyıcısı kimi xidmət etdiyi üçün 2+ və 3+ vəziyyətləri arasında asanlıqla dövr edir.

Şəkil: Sitokrom C

  • Nəhayət, sitoxrom P450-lərin hemindəki Fe2+ (CO-nu bağlayan zaman maksimum 450 nm-də absorbsiyaya malik olduqları üçün belə adlandırılmışdır) hər ikisini edir. Dioksigeni bağlayır və 2+ və 3+ vəziyyətləri arasında dövr edir, çünki hidroksilləşmə reaksiyaları üçün dixoksigeni aktivləşdirir.

Şəkil: sitoxrom P450s

Heme bu cür müxtəlif funksiyaları necə yerinə yetirə bilər? Bunu kursun əsas mövzularından birinə - struktur funksiyaya vasitəçiliyə istinad etməklə izah edə bilərik. Hər bir hemenin mühiti fərqli olmalıdır. Aydındır ki, Fe ionlarını əlaqələndirən protein liqandları fərqlidir. 5-ci liqand hemoglobində proksimal His, dioksigen isə 6-cı yerə bağlanır. Sitokrom C-də 5-ci və 6-cı liqandlar müvafiq olaraq His və Metdir. Sitokrom P450-də 5-ci yer Cys, 6-cı yeri isə dioksigen tutur. Güman ki, hemleri əhatə edən mühitlər də fərqlidir. Bir daha kimyəvi xassələrin mikromühitdən təsirləndiyi analoji nümunəni gördük. Verilmiş amin turşusu yan zəncirinin pKa dəyəri yerli mühitin polaritesindən asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Eynilə, sıx bağlanmış FAD/FADH2-nin standart reduksiya potensialı mikromühitdən asılıdır.

Gördüyümüz kimi (heme zülallarının və hüceyrələrin oksidləşdirici fermentlərinin tədqiqindən) Fe, Zn və Cu kimi keçid metalları bir çox reaksiyalarda bağlanma yerləri və kofaktorlar kimi mühüm bioloji rollara malikdir. Bununla belə, onlar da problem yaradırlar, çünki hüceyrələrdə oksidləşdirici zədələrə səbəb ola bilərlər. Ağır metallarla bağlanan və hüceyrəni bu cür zədələrdən qoruyan sitoplazmik metallotioniens ilə gördüyümüz kimi, bir çox zülal hüceyrədə keçid metallarının bağlanmasında və tənzimlənməsində iştirak edir. Bu kationları sitoplazmaya bağlamaq və nəql etmək üçün inteqral membran zülalları tələb olunur. Digər zülallar keçid ionlarının konsentrasiyası sensorları kimi fəaliyyət göstərir (məsələn, ağır metalları bağlayan və metallotionenlər üçün aktiv transkripsiya faktorlarına çevrilən gizli transkripsiya faktorları. Digərləri metal ionlarını bağlayan və onları apometalloproteinlərə köçürən şaperon zülalları kimi çıxış edir. Son işlərdə daşıyıcıların və şaperonların iştirak etdiyi təklif edilmişdir. metal ion biologiyasında bu ionları qeyri-adi koordinasiya həndəsəsi ilə bağlayır ki, bu da ehtimal ki, ionun apo-hədəf zülalına ötürülməsini asanlaşdırır.

Keçid metalları Zn və Fe tez-tez E. Coli-də 10-100 μM konsentrasiyalarda mövcud olan Cu və Mn ilə müqayisədə 0,1 mM konsentrasiyada olur. Həmçinin, bütün zülalların təxminən üçdə biri metal ionlarının spesifik bağlanmasını nümayiş etdirir və metalloproteinlər kimi təsnif edilə bilər. Kütləvi tarazlıq, metal ionlarının aşağı, aralıq və yüksək metal bağlama yaxınlığı olan zülallarda, həmçinin hüceyrələr üçün potensial olaraq zəhərli olan sərbəst hovuzlarda paylanacağını göstərir. Metalloproteinlər, metal ionlarının bağlanması üçün Kd-dən asılı olaraq, müxtəlif bağlanma vəziyyətində olacaqlar. Bəzi ionların (Cu və Zn) sərbəst konsentrasiyası o qədər aşağıdır ki, bu ionları bağlayan yeni sintez edilmiş apoproteinlər ionu sərbəst hovuzdan ala bilməyəcəklər. Belə hallarda metal şaperonlar tələb olunacaq.


Oksidləşmə və reduksiya reaksiyaları | Kimyəvi reaksiyalar | kimya

Bu məqaləni oxuduqdan sonra maddələrin oksidləşmə və reduksiya reaksiyaları haqqında məlumat əldə edəcəksiniz.

Kimyəvi reaksiya bir maddənin (və ya maddələrin) bir və ya bir neçə yeni maddəyə çevrildiyi dəyişiklik kimi müəyyən edilə bilər. Redoks reaksiyalarında həm reduksiya, həm də oksidləşmə prosesləri yan-yana gedir.

Oksidləşmə və reduksiya reaksiyaları üç fərqli şəkildə izah edilə bilər:

(a) Oksigenin ötürülməsi əsasında:

Oksidləşmə oksigen qazanması, azalma isə oksigen itkisidir.

Misal üçün:

(b) Hidrogenin ötürülməsi baxımından:

Oksidləşmə hidrogen itkisidir və reduksiya hidrogen qazanmasıdır.

Məsələn, etanol etil asetata oksidləşə bilər,

(c) Elektron ötürülməsi baxımından:

Oksidləşmə elektronların itkisidir və reduksiya elektronların artmasıdır.

Misal üçün:

Nikotinamid Adenin Dinukleotidin (NAD) reaksiyası:

Nikotinamid Adenin Dinukleotid katabolik yolda elektron qəbuledici rolunu oynayır. Niasin vitaminindən əldə edilən NAD + -nın nikotinamid halqası azaldılmış vəziyyətə keçərkən 2 e – və bir H + (hidrid) qəbul edir, çünki NAD + NADH olur. NADP + / NADPH, adenozin ribozasında bir hidroksil qrupuna esterləşmiş əlavə fosfat istisna olmaqla, oxşardır. NADPH sintetik yollarda elektron donor kimi fəaliyyət göstərir. NAD + fermentlərlə geri dönən birləşən koenzimdir (şək. 3.36).

Elektron ötürmə reaksiyasını aşağıdakı kimi ümumiləşdirmək olar:

NAD + + 2 é + H + –> NADH həm də NAD + + 2 é + 2H + –> NADH + H + kimi yazılacaq.

Flavin Adenin Dinükleotidinin (FAD) reaksiyaları:

Flavin adenin dinukleotid elektron qəbuledici rolunu da oynayır. FAD-nin reduksiya/oksidləşməyə məruz qalan hissəsi vitamin riboflavindən əldə edilən dimetilizoalloksazin halqasıdır. FAD adətən fermentin aktiv yerində sıx bağlı qalan protez qrupdur.

FAD azaldılmış vəziyyətinə keçərkən normal olaraq 2 é və 2 H + qəbul edir (Şəkil 3.37):


Elektronların axını bioloji iş görə bilər

Makroskopik dövrədə (şək.13-13a), elektronların mənbəyi elektronlar üçün yaxınlıqda fərqlənən iki kimyəvi növdən ibarət batareyadır. Elektrik naqilləri batareyanın bir qütbündəki kimyəvi növlərdən, motor vasitəsilə batareyanın digər qütbündəki kimyəvi növlərə elektron axını üçün bir yol təmin edir. İki kimyəvi növ elektronlara olan yaxınlıqlarına görə fərqləndiyinə görə, elektronlar dövrə boyunca kortəbii şəkildə axır və bu, elektron rəğbətindəki fərqə, elektromotor qüvvəyə mütənasib bir qüvvə ilə idarə olunur. Elektromotor qüvvəsi (adətən bir neçə volt) dövrəyə mühərrik kimi müvafiq enerji çeviricisi yerləşdirildikdə işi yerinə yetirə bilər. Mühərrik işi yerinə yetirmək üçün müxtəlif mexaniki cihazlara birləşdirilə bilər.

Şəkil 13-13 Makroskopik arasındakı bənzətmə (a) və mikroskopik (b) elektrik dövrələri. Hər iki dövrədə elektron axınının enerjisi iş görmək üçün istifadə olunur.

Analoji bioloji "circuit"-də (şək. 13-13b) elektronların mənbəyi qlükoza kimi nisbətən azalmış birləşmədir. Qlükoza enzimatik olaraq oksidləşdiyindən elektronlar sərbəst buraxılır və bir sıra elektron daşıyıcısı vasitəsilə kortəbii olaraq elektronlara yüksək yaxınlıq göstərən digər kimyəvi növlərə axır, məsələn, O.2. Elektron axını kortəbii və ekzerqonikdir, çünki O2 elektron verən ara məhsullardan daha çox elektronlara yaxınlıq göstərir. Yaranan elektromotor qüvvə bioloji işi görən molekulyar çeviricilərə enerji verir. Mitoxondridə, məsələn, membrana bağlı çeviricilər elektron axını birləşdirərək, osmotik və elektrik işlərini yerinə yetirərək transmembran pH fərqinin yaranmasına səbəb olur. Bu şəkildə əmələ gələn proton qradiyenti potensial emeroya malikdir və bəzən elektromotor qüvvəyə bənzətməklə protonmotor qüvvə adlanır. Mitoxondrial membrandakı başqa bir molekulyar çevirici kimyəvi işi yerinə yetirmək üçün proton-motor qüvvəsindən istifadə edir: ATP ADP və P-dən sintez olunur.i protonlar membrandan kortəbii olaraq axır. Eynilə, membran lokallaşdırılmış çeviricilər E. coli elektromotoru protonmotor qüvvəyə çevirmək, daha sonra bayraq hərəkətini gücləndirmək üçün istifadə olunur.

Mühərrik və batareya ilə dövrədə enerji dəyişikliklərini tənzimləyən elektrokimya prinsipləri canlı hüceyrələrdə elektron axını müşayiət edən mikroskopik proseslərə eyni dərəcədə tətbiq olunur. İndi bu prinsiplərin nəzərdən keçirilməsinə müraciət edirik.


İçindəkilər

Oksidoredüktazlar, oksidləşmə-reduksiya reaksiyalarını kataliz edən fermentlər, ferment katalizli reaksiyaların IUBMB təsnifatının EC 1 sinfini təşkil edir. [2] Bunlardan hər hansı birini dehidrogenazlar adlandırmaq olar, xüsusən də NAD+ elektron qəbuledicisi (oksidantdır), lakin reduktaza da substratın reduksiyasına fizioloji diqqət yetirildikdə və oksidaz istifadə edildikdə istifadə olunur. yalnız zaman O2 elektron qəbuledicisidir. [3] Oksidoredüktazanın sistematik adı "donor: qəbuledici oksidoreduktaza"dır, lakin mümkün olduqda daha rahat şəkildə "donor dehidrogenaz" adlandırılır.

Dehidrogenazlar hidrogeni elektron qəbuledicisinə ötürməklə substratı oksidləşdirir, ümumi elektron qəbulediciləri NAD+ və ya FAD olur. Bu, substratın ya hidrogen atomlarını itirdiyi və ya bir oksigen atomu (sudan) qazandığı substratın oksidləşməsi hesab ediləcəkdir. [4] "Dehidrogenaz" adı onun hidrogenin (-hidrogen-) çıxarılmasını (de-) asanlaşdırdığı və bir ferment (-ase) olması fikrinə əsaslanır. Dehidrogenaz reaksiyaları ən çox iki formada olur: hidridin ötürülməsi və protonun sərbəst buraxılması (çox vaxt ikinci reaktiv kimi su ilə) və iki hidrogenin ötürülməsi.

Hidridin ötürülməsi və protonun buraxılması Edit

Bəzən dehidrogenaz katalizli reaksiya belə görünür: hidrid köçürüldükdə AH + B + ↔ A + + BH.

A oksidləşəcək substratı, B isə hidrid qəbuledicisini təmsil edir. Diqqət yetirin ki, hidrid A-dan B-yə köçürüldükdə, A müsbət yük almışdır, çünki ferment qəbuledicini BH-yə endirmək üçün substratdan iki elektron götürmüşdür.

Dehidrogenaz katalizli reaksiyanın nəticəsi həmişə müsbət yükün alınması deyil. Bəzən substrat bir proton itirir. Bu, substratda ikiqat bağa keçən sərbəst elektronları tərk edə bilər. Şəkildə spirt dehidrogenaz tərəfindən həyata keçirilən etanolun asetaldehidə oksidləşməsində göründüyü kimi, oksigenin üzərindəki proton, oksigen üzərindəki sərbəst elektronlar ikiqat bağ yaratmaq üçün istifadə edilərkən substrat substrat olduqda bu, tez-tez baş verir. sağ. [2]

Başqa bir ehtimal, bir su molekulunun substrata bir hidroksid ionu və ətraf mühitə bir proton qataraq reaksiyaya girməsidir. Substratdakı xalis nəticə bir oksigen atomunun əlavə edilməsidir. Bu, məsələn, asetaldehidin asetaldehid dehidrogenaz tərəfindən sirkə turşusuna oksidləşməsində, etanolun metabolizmində və sirkə istehsalında bir addımdır.

İki hidrogenin ötürülməsi Redaktə edin

Yuxarıdakı vəziyyətdə, dehidrogenaz bir proton, H + buraxarkən bir hidrid köçürdü, lakin dehidrogenazlar FAD-dan elektron qəbuledicisi kimi istifadə edərək iki hidrogeni də ötürə bilər. Bu AH kimi təsvir olunacaq2 + B ↔ A + BH2. Suksinat dehidrogenaz vəziyyətində olduğu kimi, hidrogenlərin alındığı iki atom arasında normal olaraq ikiqat bağ yaranır. İki hidrogen elektronları ilə birlikdə daşıyıcıya və ya digər məhsula köçürülmüşdür.

Dehidrogenaz reaksiyasının müəyyən edilməsi Redaktə edin

Oksidləşmə reaksiyalarını kataliz edən oksidoreduktazaların alt sinifləri arasındakı fərq onların elektron qəbuledicilərindədir. [5]

Elektron qəbuledicisi nəzərə alınarsa, dehidrogenaz və oksidaz asanlıqla fərqlənir. Bir oksidaz substratdan elektronları da çıxaracaq, ancaq elektron qəbuledicisi kimi yalnız oksigeni istifadə edir. Belə reaksiyalardan biri belədir: AH2 + O2 ↔ A + H2O2.

Bəzən oksidaz reaksiyası belə görünür: 4A + 4H + + O2 ↔ 4A + + 2H2O. Bu halda, ferment substratdan elektron alır və oksigeni azaltmaq üçün sərbəst protonlardan istifadə edərək substratı müsbət yüklə tərk edir. Məhsul yuxarıda göründüyü kimi hidrogen peroksid əvəzinə sudur. Bu kimi fəaliyyət göstərən oksidazanın nümunəsi Elektron Nəqliyyat Zəncirindəki (ETC) kompleks IV-dir. [6]

Qeyd edək ki, oksidazlar adətən dihidrogen ekvivalentini (H2), qəbuledici isə dioksigendir. Eynilə, bir peroksidaza (oksidoredüktazaların başqa bir alt sinfi) bir peroksiddən (H) istifadə edəcəkdir.2O2) oksigendən çox elektron qəbuledicisi kimi. [2]

Dehidrogenaz fermentləri elektronları substratdan elektron daşıyıcıya ötürür, hansı daşıyıcının istifadə edilməsi baş verən reaksiyadan asılıdır. Bu alt sinif tərəfindən istifadə olunan ümumi elektron qəbulediciləri NAD + , FAD və NADP + dır. Bu prosesdə elektron daşıyıcıları azaldılır və substratın oksidləşdiriciləri hesab olunur. Elektron daşıyıcıları çox vaxt "redoks kofaktorları" adlandırılan koenzimlərdir. [5]

NAD + Redaktə edin

NAD+ və ya nikotinamid adenin dinukleotidi iki nukleotiddən ibarət bir dinukleotiddir. Tərkibindəki nukleotidlərdən biri adenin qrupu, digəri isə nikotinamiddir. Bu molekulu azaltmaq üçün nikotinamidin 6 karbonlu halqasına bir hidrogen və iki elektron əlavə edilməlidir. Müsbət yüklü azotun qarşısındakı karbona bir elektron əlavə edilir ki, bu da azotu daha çox elektron vermək üçün üzük içərisində bağların yenidən qurulmasına səbəb olur. nəticədə müsbət yükünü itirəcək. Digər elektron əlavə hidrogendən "oğurlanır" və hidrogen ionu məhlulda qalır. [5] [7]

NAD + azaldılması: NAD + + 2H + + 2e − ↔ NADH + H +

NAD + əsasən ATP istehsal etmək üçün enerji molekullarını parçalayan qlikoliz kimi katabolik yollarda istifadə olunur. NAD+-nın NADH-yə nisbəti hüceyrədə çox yüksək saxlanılır və oksidləşdirici agent kimi fəaliyyət göstərməyə hazırdır. [7] [8]

NADP + Redaktə edin

NADP + NAD + -dan yalnız adenozin 5 üzvlü karbon halqasına fosfat qrupunun əlavə edilməsi ilə fərqlənir. Fosfatın əlavə edilməsi daşıyıcının elektron daşıma qabiliyyətini dəyişdirmir. Fosfat qrupu iki qrup arasında kifayət qədər kontrast yaradır ki, onlar müxtəlif fermentlərin aktiv yerinə bağlanır, ümumiyyətlə müxtəlif növ reaksiyaları kataliz edir. [8] [9]

Bu iki elektron daşıyıcısı fermentlər tərəfindən asanlıqla fərqlənir və çox fərqli reaksiyalarda iştirak edir. NADP + əsasən anabolik və ya biosintetik yolları kataliz edən fermentlərlə işləyir. [9] Konkret olaraq, NADPH bu reaksiyalarda azaldıcı agent kimi çıxış edəcək və nəticədə NADP + . Bunlar ATP istifadə edərək substratları daha mürəkkəb məhsullara çevirən yollardır. Anabolik və katabolik yollar üçün iki ayrı elektron daşıyıcısının olmasının səbəbi maddələr mübadiləsinin tənzimlənməsi ilə bağlıdır. [7] Hüceyrədəki NADP+-nın NADPH-yə nisbəti kifayət qədər aşağı səviyyədə saxlanılır, belə ki, NADPH azaldıcı agent kimi hazırdır, o, oksidləşdirici agent kimi istifadə edilən NADP+-dan daha çox azaldıcı agent kimi istifadə olunur. [8]

FAD Edit

FAD və ya flavin adenin dinukleotidi, adenin nukleotidindən və flavin mononükleotidindən ibarət protez qrupdur (funksiya üçün tələb olunan zülala bağlı qeyri-polipeptid vahidi). [10] FAD unikal elektron qəbuledicisidir. Onun tam azaldılmış forması FADH-dir2 (hidrokinon forması kimi tanınır), lakin FAD həm də FAD-ı azaldaraq və ya FADH-ni oksidləşdirərək qismən FADH kimi oksidləşə bilər.2. [11] Dehidrogenazlar adətən FAD-ı FADH-ə tam azaldır2. FADH istehsalı nadirdir.

FAD-dakı ikiqat bağlı azot atomları onu substratdan iki hidrogen atomu götürmək üçün yaxşı qəbuledici edir. Bir deyil, iki atom aldığından, yeni oksidləşmiş substratda ikiqat bağ yarandıqda FAD tez-tez iştirak edir. [12] FAD unikaldır, çünki iki elektronla azaldılır yalnız bir proton alan həm NAD+, həm də NADP-dən fərqli olaraq iki proton.

Bioloji təsirlər Redaktə edin

Aldehidlər bir çox fizioloji proseslərin təbii əlavə məhsulu olmaqla yanaşı, bir çox sənaye proseslərinin nəticəsi olmaqla ətraf mühitə duman və avtomobillərin işlənmiş qazları şəklində atılır. Beyində və perikardda aldehidlərin yığılması insanın sağlamlığına zərər verə bilər, çünki onlar mühüm molekullarla əlavələr əmələ gətirərək onların inaktivləşməsinə səbəb ola bilər. [13]

Aldehidlərin nə qədər geniş yayıldığını nəzərə alsaq, onların daha az uçucu bir birləşməyə oksidləşməsini asanlaşdırmaq üçün bir ferment olmalıdır. Aldehid dehidrogenazlar (ALDH) əsasən hüceyrələrin mitoxondrilərində fəaliyyət göstərən zəhərli aldehidləri bədəndən çıxarmaq üçün fəaliyyət göstərən NAD + asılı fermentlərdir. Bu fermentlər, etanol mübadiləsində aralıq olan asetilaldehidin detoksifikasiyası üçün böyük dərəcədə məsuliyyət daşıyırlar. Göstərilmişdir ki, ALDH2 genindəki mutasiya (19 aldehid dehidrogenaz genindən biri) Şərqi Asiya əhalisinin alkoqol qəbulundan sonra asetaldehidin yığılması səbəbindən qızarmış üzün tez-tez baş verməsinə səbəb olur. [14] Asetaldehidin bu yığılması, kifayət qədər tez parçalanmadıqda baş ağrısı və qusma (asma simptomları) səbəb olur ki, bu da asetaldehid DH çatışmazlığı olanların spirtə pis reaksiya verməsinin başqa bir səbəbidir. [15] Əhəmiyyətli odur ki, bu fermentin çatışmazlığı miokard infarktı riskinin artması ilə əlaqələndirilir, aktivləşdirmə isə fermentin işemiya nəticəsində yaranan zərəri azaltmaq qabiliyyətini göstərir. [13]

Aldehid dehidrogenazların deaktivləşdirilməsinin bir çox xərçəngin mexanizmlərində mühüm rol oynadığı sübut edilmişdir. ALDH-lər hüceyrələrin differensiasiyasında, çoxalmasında, oksidləşməsində və dərmanlara qarşı müqavimətdə fəaliyyət göstərir. [16] Bu fermentlər insan orqanizmindəki çoxlu müxtəlif növ dehidrogenazların yalnız bir nümunəsidir və onların funksiyalarının geniş spektridir və onların deaktivasiyası və ya mutasiyalarının mühüm hüceyrə proseslərinə təsiri bütün dehidrogenazların orqanizm homeostazının saxlanmasında əhəmiyyətini vurğulayır.


13.5: Bioloji oksidləşmə-reduksiya reaksiyaları - Biologiya

MDPI tərəfindən nəşr olunan bütün məqalələr açıq giriş lisenziyası altında dərhal bütün dünyada əlçatan edilir. MDPI tərəfindən dərc edilmiş məqalənin, o cümlədən rəqəmlər və cədvəllər də daxil olmaqla, hamısının və ya bir hissəsinin təkrar istifadəsi üçün xüsusi icazə tələb olunmur. Açıq giriş Creative Common CC BY lisenziyası altında dərc olunan məqalələr üçün məqalənin hər hansı hissəsi orijinal məqaləyə aydın şəkildə istinad etmək şərti ilə icazəsiz təkrar istifadə edilə bilər.

Feature Papers sahədə yüksək təsir üçün əhəmiyyətli potensiala malik ən qabaqcıl tədqiqatları təmsil edir. Bədii məqalələr elmi redaktorlar tərəfindən fərdi dəvət və ya tövsiyə əsasında təqdim olunur və dərc edilməzdən əvvəl ekspert rəyindən keçir.

Bədii məqalə ya orijinal tədqiqat məqaləsi, tez-tez bir neçə texnika və ya yanaşmanı özündə cəmləşdirən əsaslı yeni tədqiqat işi, ya da elmi sahədə ən maraqlı nailiyyətləri sistematik şəkildə nəzərdən keçirən sahədəki ən son irəliləyişlərə dair qısa və dəqiq yenilikləri olan hərtərəfli icmal sənədi ola bilər. ədəbiyyat. Bu tip kağız tədqiqatın gələcək istiqamətləri və ya mümkün tətbiqlər haqqında dünyagörüşünü təmin edir.

Redaktorun Seçimi məqalələri dünyanın hər yerindən MDPI jurnallarının elmi redaktorlarının tövsiyələrinə əsaslanır. Redaktorlar jurnalda bu yaxınlarda dərc edilmiş az sayda məqaləni seçirlər ki, onlar müəlliflər üçün xüsusilə maraqlı və ya bu sahədə vacib olacaq. Məqsəd jurnalın müxtəlif tədqiqat sahələrində dərc edilmiş ən maraqlı işlərdən bəzilərinin şəklini təqdim etməkdir.


Bioloji oksidləşmə

bütün canlı hüceyrələrdə gedən oksidləşmə reaksiyalarının məcmusu. Bioloji oksidləşmənin əsas funksiyası orqanizmi lazımi enerji ilə təmin etməkdir. Bioloji oksidləşmə oksidoreduktaza adlanan fermentlər tərəfindən kataliz edilir.

18-ci əsrdə orqanizmlərdə oksidləşməni ilk dəfə A.Lavuazye tədqiq etmişdir. Daha sonra bu sahədə əsas inkişaflara canlı hüceyrə daxilində bioloji oksidləşmənin lokalizasiyası, bioloji oksidləşmə və digər metabolik proseslər arasında əlaqə, fermentativ oksidləşmə-reduksiya reaksiyası mexanizmlərinin aydınlaşdırılması və hüceyrənin enerjini necə saxlaması və çevirməsinin kəşfi daxildir. . Xaricdə bu mühüm töhfələr Almaniyada O. Warburq və H. Wieland tərəfindən D. Keylin, H. Krebs və P. Mitchell Böyük Britaniyada və D. Green, A. Lehninger, B. Chance və E. Racker tərəfindən edilmişdir. ABŞ. Bioloji oksidləşmənin əsas sovet tədqiqatçılarına A. N. Bax, V. İ. Palladin, V. A. Engel&rsquoqardt, S. E. Severin, V. A. Belitser və V. P. Skulaçev daxildir.

Hüceyrələrdə bioloji oksidləşmə reduksiya edən ekvivalentlərin&mdashhidrogen atomlarının və ya elektronların&mdash donor birləşmədən qəbulediciyə ötürülməsi ilə əlaqədardır. Aerob orqanizmlərdə, o cümlədən əksər heyvan və bitkilərdə və bir çox mikroorqanizmlərdə oksigen, üzvi və ya qeyri-üzvi birləşmə ilə təmin edilən reduksiya ekvivalentlərinin son qəbuledicisidir (Cədvəl 1-ə baxın).

Bioloji oksidləşmə zamanı ayrılan enerjinin böyük hissəsi yüksək enerjili birləşmələrdə, məsələn, adenozin trifosfor turşusunda (ATP) saxlanılır. Adenozin difosfor turşusundan (ADP) və qeyri-üzvi fosfatdan ATP sintezi ilə müşayiət olunan bioloji oksidləşmə qlikolizdə, alfa-ketoqlutar turşusunun oksidləşməsində və oksidləşdirici fosforlaşmada və reduksiyaedici eko-oksidləşmənin həddən artıq ötürülməsində baş verir. və ya tənəffüs, fermentlər.

Tənəffüs zamanı karbohidratlar, yağlar və zülallar metabolik zəncir və mdash flavinlər, nikotinamid-adenin dinukleotid (NAD), nikotinamid-adenin dinukleotid (NAD), NA üçün reduksiya ekvivalentlərinin əsas donorlarının azalması ilə nəticələnən çoxmərhələli bir prosesdə oksidləşir. və lipoik turşu. Bu donor birləşmələri karbohidratların, yağların və amin turşularının oksidləşdirici parçalanması üçün əsas metabolik yolu tamamlayan trikarboksilik turşu dövründə demək olar ki, tamamilə azalır (karbohidratlar üçün bu yol qlikolizlə başlayır). Flavin adenin dinukleotidi (FAD) və NAD koenzimləri yağ turşularının oksidləşməsində azalır, NAD həmçinin qlutamik turşunun oksidləşdirici dezaminasiyasında, NADP isə pentoza fosfat dövründə azalır.

Reaksiya mexanizmlərinin qarşılıqlı təsiri və lokalizasiyası. Qlikolizdə bir qlükoza molekulu iki ATP molekulu, oksidləşdirici fosforlaşmada isə 34 molekul ATP əmələ gətirir. Bütün eukariotlar qlikoliz, trikarboksilik turşu dövrü və tənəffüs zəncirinə əsaslanır. Onurğalılarda yağ turşularının oksidləşməsi beyin hüceyrələrində demək olar ki, tamamilə yoxdur, lakin qaraciyər, böyrəklər, ürək əzələləri və istirahət skelet əzələləri üçün tələb olunan enerjinin yarısını təmin edir. Pentoza fosfat dövründə oksidləşmə qaraciyərdə və laktasiya edən süd vəzilərində baş verir, lakin ürək və skelet əzələlərində demək olar ki, baş vermir.

Bütün qlikolitik fermentlər sitoplazmanın maye fazasında məhlulda olur. Elektron ötürmə zəncirinin fosforlaşdırıcı fermentləri mitoxondrilərin daxili membranında, bakteriyaların hüceyrə membranında və xloroplastların daxili strukturlarından biri olan tilakoidlərdə yerləşir. Yağ turşularını oksidləşdirən fermentlər, trikarboksilik turşu dövrünün fermentləri və qlutamat dehidrogenaz mitoxondrial matrisdə yerləşir. Mitoxondriyanın daxili membranında süksinik və &beta-hidroksibutirik turşuları oksidləşdirən fermentlər, xarici membranda isə aminturşu mübadiləsində iştirak edənlər, yəni monoamin oksidaz və kinurenin hidroksilaz var.

Amin turşuları, qlikolik turşu və digər substratları hidrogen peroksidin təkamülü ilə oksidləşdirən Flavin oksidaz&mdash qaraciyərdə ümumi oksigen istehlakının 20%-ni təşkil edən peroksisomlarda və ya mikroorqanizmlərdə olur. İstehsal olunan hidrogen peroksid sonradan katalaza ilə parçalanır və ya oksidləşmə reaksiyalarında peroksidazlar tərəfindən istifadə olunur. Hidroksilazalar və oksigenazlar hüceyrələrin endoplazmatik retikulumun membranlarında mövcuddur, burada onlar qısa, fosforilləşdirilməmiş elektron ötürücü zəncirlərə düzülür.

Oksidləşmə reaksiyaları həmişə enerjinin saxlanması ilə nəticələnmir: bir neçə hallarda onlar birləşmələrin çevrilməsində, məsələn, öd turşularının və steroid hormonların əmələ gəlməsində və amin turşularının çevrilmə yollarında iştirak edirlər.Yad və zəhərli birləşmələr, o cümlədən aromatik birləşmələr və natamam oksidləşmiş tənəffüs məhsulları oksidləşmə yolu ilə zərərsizləşdirilir. Sərbəst oksidləşmə istilik əmələ gətirir və enerjinin saxlanması ilə əlaqəli deyil. Göründüyü kimi, homeotermik heyvanlarda oksidləşdirici fosforlaşmaya təsir edən elektron ötürmə sistemi artan istilik tələbinə cavab olaraq sərbəst oksidləşməyə də qadirdir.

Oksidləşmə enerjisindən istifadə mexanizmi. Oksidləşdirici ferment zənciri boyunca reduksiya edən ekvivalentlərin ötürülməsində sərbəst buraxılan enerjinin çevrilmə mexanizmi uzun müddət başa düşülmədi. 1960-cı illərdə ingilis biokimyaçısı P. Mitçel tərəfindən işlənib hazırlanmış kemosmotik nəzəriyyəyə əsasən, enerji əvvəlcə membranın bir tərəfində müsbət sahə, digər tərəfində mənfi sahə və konsentrasiyada fərq yaratmaq üçün istifadə olunur. H + ionları membran boyunca. Həm elektrik sahəsi, həm də H + konvensiyasının fərqi

Cədvəl 1. Enerji mənbəyi və reduksiya edən ekvivalentlərə görə orqanizmlərin təsnifatı
OrqanizmEnerji mənbəyiAzaldıcı ekvivalentlərin mənbəyiNümunələr
Fotoavtotroflar. İşıqQeyri-üzvi birləşmələr (H2O, H2S, S)Ali bitkilərin yaşıl hüceyrələri, mavi-yaşıl yosunlar, fotosintez edən bakteriyalar
Fotoorqanotroflar. İşıqÜzvi birləşmələrBənövşəyi kükürdsüz bakteriyalar
Kemoavtotroflar. Oksidləşmə reaksiyalarıQeyri-üzvi birləşmələr (H2, S, H2S, NH3, FE 2+)Hidrogen bakteriyaları, kükürd bakteriyaları, denitrifikasiya edən bakteriyalar, dəmir bakteriyaları
Heterotroflar. Oksidləşmə reaksiyalarıÜzvi birləşmələrHeyvanlar, əksər mikroorqanizmlər, fotosintez etməyən bitki hüceyrələri

ATP sintezini həyata keçirən ATP sintetaza fermenti üçün hərəkətverici qüvvə kimi xidmət edə bilər. Enerji sahəsinin bir hissəsi ionların membran vasitəsilə ötürülməsi, elektron daşıyıcılarının azaldılması və ATP vasitəçiliyi olmadan istilik istehsalı üçün birbaşa hüceyrə tərəfindən istifadə edilə bilər.

Enerji təchizatının təkamülü. Ən erkən orqanizmlər, ehtimal ki, oksigen olmayan ibtidai atmosferdə mövcud olan anaeroblar və heterotroflar idi. Hüceyrələrə enerji qlikolizə bənzər proseslərlə verilirdi. Bəzi müasir mikroorqanizmlərdə məlum olan oksidləşmə mexanizmi mövcud ola bilər ki, onun vasitəsilə reduksiya ekvivalentləri tənəffüs zənciri boyunca nitrata (NO) ötürülür.3 - ) və ya sulfat (SO4 =). Yerin atmosferində oksigenin yaranması ilə bağlı mühüm təkamül addımı ibtidai birhüceyrəli orqanizmlərdə fotosintezin inkişafı olmuşdur. Yüksək oksidləşmə-reduksiya potensialına malik olan oksigen tənəffüs zəncirində elektronların son qəbuledicisi oldu. Bu, oksigeni azaldan sitoxrom oksidaz fermentinin meydana çıxması ilə baş verdi və müasir biokimyəvi tənəffüs növü ilə nəticələndi. Bütün aerobların (hüceyrələrində mitoxondriya olan) enerji təchizatı bu tənəffüs növünə əsaslanır.

Hüceyrələr həmçinin qlikoliz üçün ferment sistemini saxlamışlar. Qlikoliz zamanı əmələ gələn piruvik turşu sonradan trikarboksilik turşu dövrəsində oksidləşir ki, bu da öz növbəsində tənəffüs zəncirini elektronlarla təmin edir. Beləliklə, enerji mübadiləsinin təkamülü, görünür, enerji təchizatının artıq mövcud mexanizmlərinin istifadəsini və işlənməsini əhatə edən bir yolda davam etdi. Müasir orqanizmlərdə qlikoliz, tənəffüs və fotosintez üçün ferment sistemləri sitoplazmada, mitoxondriyada və xloroplastlarda bütöv şəkildə tapıla bildiyi üçün xloroplastların və mitoxondriyaların primitiv simbiotik mikroorqanizmlərdən əmələ gəldiyi irəli sürülüb. Başqa bir sübut xətti bir tərəfdən mitoxondriya və xloroplastlardakı enerjinin çevrilməsi mexanizmləri ilə digər tərəfdən mikroorqanizmlər arasında heyrətamiz oxşarlığa əsaslanır.


Altman KI, Gerber GB, Okada S: Radiasiya Biokimyası. Akademik Mətbuat, Nyu-York, 1970

Arena V: İonlaşdırıcı Radiasiya və Həyat. C.V. Mosby Company, Sent-Luis, 1971

Oberley LW, Lindgren AL, Baker SA, Stevens RH: Oksigen təsirinin səbəbi kimi superoksid ionu. Radiat Res 68: 320–328, 1976

Biaglow JE, Mitchell JB, Held K: X-ray reaksiyasında peroksidin və superoksidin əhəmiyyəti. Int J Radiat Oncol Biol Phys 22: 665–669, 1992

Hall EJ: Radioloq üçün Radiobiologiya. Lippincott Williams və Wilkins, Filadelfiya, 2000

Chiu SM, Xue LY, Friedman LR, Oleinick NL: Nüvə matrisinin bağlanma yerlərinin ionlaşdırıcı radiasiyaya mis ion vasitəçiliyi ilə həssaslaşması. Biokimya 32: 6214–6219, 1993

Petkau A, Chelack WS, Pleskach SD: Postirradiasiya edilmiş siçanların superoksid dismutaz ilə qorunması. Int J Radiat Biol 29: 297–299, 1976

Biaglow JE, Clark EP, Epp ER, Morse-Guadio M, Varnes ME, Mitchell JB: Qeyri-protein tiollar və A549 insan ağciyər karsinoma hüceyrələrinin radiasiya reaksiyası. Int J Radiat Biol 44: 489–495, 1983

Biaglow JE, Varnes ME, Clark EP, Epp ER: Radiasiya və dərmanlara hüceyrə reaksiyasında tiolların rolu. Radiat Res 95: 437–455, 1983

Mitchell JB, Russo A: Radiasiyada və dərmanın səbəb olduğu sitotoksiklikdə glutatyonun rolu. Br J Cancer 55: S96–S104, 1987

Tuttle SW, Varnes ME, Mitchell JB, Biaglow JE: Kimyəvi oksidləşdiricilərə və oksidləşdirici pentoza dövrü fəaliyyətində çatışmayan CHO hüceyrə xətlərində radiasiyaya həssaslıq. Int J Radiat Oncol Biol Phys 22: 671–675, 1992

St.Clair DK, Wan XS, Oberley TD, Muse KE, St.Clair WH: Mitoxondrial superoksid dismutazın həddindən artıq ifadəsi ilə radiasiya ilə bağlı neoplastik transformasiyanın bastırılması. Mol Karsinogenez 6: 238-242, 1992

Epperly MW, Epstein CJ, Travis EL, Greenberger JS: Manqan superoksid dismutaz (MnSOD) çatışmazlığı olan siçanların ağciyər radiasiya müqavimətinin azalması insan manqan superoksid dismutaz-plazmid/Liposom (SOD2-PL) intratracheal gen terapiyası ilə düzəldilir. Radiat Res 154: 365–374, 2000

Vujaskovic Z, Batinic-Haberle I, Rabbani ZN, Feng QF, Kang SK, Spasojevic I, Samulski TV, Fridoviç I, Dewhirst MW, Anscher MS: Superoksid dismutaz (SOD) lungs mimetik xüsusiyyətləri olan kiçik molekulyar ağırlıqlı katalitik metalloporfirin antioksidant radiasiya nəticəsində yaranan zədə. Free Radic Biol Med 33(6): 857–863, 2002

Ayene IS, Stamato TD, Mauldin SK, Biaglow JE, Tuttle SW, Jenkins SF, Koch CJ: Qlükoza-6-fosfat dehidrogenaz genindəki mutasiya oksidləşdirici stress zamanı Ku DNT bağlanmasının inaktivasiyasına gətirib çıxarır. J Biol Chem 277: 9929–9935, 2002

Oberley LW, St. Clair DK, Autor AP, Oberley TD: X-şüalanmadan sonra siçan ürəyində manqan superoksid dismutaz aktivliyinin artması. Arch Biochem Biophys 254: 69-80, 1987

Summers RW, Maves BV, Reeves RD, Arjes LJ, Oberley LW: Şüalanma siçovul bağırsağının hamar əzələsində superoksid dismutazı artırır. Free Radic Biol Med 6: 261–270, 1989

Kim SG, Nam SY, Kim CW, Kim JH, Cho CK, Yoo SY: Radiasiya ilə induksiya olunan qaraciyər glutatyon-S-transferazalarının Ya, Yb1, Yb2, Yc1 və Yc2 gen ifadəsinin oltipraz tərəfindən gücləndirilməsi: Radiomühafizədə mümkün rol. Mol Pharmacol 51(2): 225–233, 1997

Shimizu T, Iwanaga M, Yasunaga A, Urata Y, Goto S, Shibata S, Kondo T: Dovşan beynində radiasiya ilə bağlı DNT zədələnməsində glutatyon sintezinin qoruyucu rolu. Hüceyrə və Molekulyar Neyrobiologiya 18: 299–310, 1998

Guo G, Yan-Sanders Y, Lyn-Cook BD, Wang T, Tamae D, Ogi J, Khaletskiy A, Li Z, Weydert C, Longmate JA, Huang TT, Spitz DR, Oberley LW, Li JJ: Manqan superoksid dismutazı- radiasiya ilə bağlı adaptiv reaksiyalarda vasitəçi gen ifadəsi. Mol Cell Biol 23: 2362–2378, 2003

Mitchell P: Keilinin tənəffüs zənciri konsepsiyası və onun kemiosmotik nəticələri. Elm 206: 1148–1159, 1979

Lehninger AL: Lehninger Biokimya Prinsipləri. Worth Publishers Inc., Nyu-York, NY, 2000

Szent-Györgyi A: Elektron Biologiya və Xərçəng. Marcel Dekker Inc., Nyu-York, NY, 1976

Boveris A, Cadenas E: Mitoxondriyada superoksid radikallarının və hidrogen peroksidin istehsalı. Superoksid Dismutaz: Cild II, L.W. Oberley, red. CRC Press Inc., Boca Raton, Florida, 1982

Halliwell, Gutterridge: Biologiya və Tibbdə Sərbəst Radikallar. Oxford University Press Inc., New York, NY, 1989

Esterbauer HH, Zollner H, Schaur RJ: Lipidlərin peroksidləşməsi nəticəsində əmələ gələn aldehidlər: əmələ gəlmə, meydana gəlmə və təyinetmə mexanizmləri. Membran lipidlərinin oksidləşməsi. CRC Press Inc., Boca Raton, Florida, səh. 240–268, 1990

Yamamoto Y, Niki E: Lipid peroksidləşməsində antioksidantların rolu. Membran lipidlərinin oksidləşməsi. CRC Press Inc., Boca Raton, Florida, səh. 286-301

Gerschman R, Gilbert DL, Nye SW, Dwyer P, Fenn WO: Oksigen zəhərlənməsi və X-şüalanması: Ümumi Elmdə mexanizm 119: 623-626, 1954

Jamieson D: Məməlilərdə oksigen toksikliyi və reaktiv oksigen metabolitləri. Free Radic Biol Med 7: 87-108, 1989

Harman D: Yaşlanma: Sərbəst radikal və radiasiya kimyasına əsaslanan nəzəriyyə. J Gerontol 2: 298–300, 1957

Finkel T, Holbrook NJ: Oksidləşdiricilər, oksidləşdirici stress və qocalmanın biologiyası. Təbiət 408: 239–247, 2000

Oberley LW, Oberley TD, Buettner GR: Normal və dəyişdirilmiş hüceyrələrdə hüceyrə bölünməsi: Superoksid və hidrogen peroksidin mümkün rolu. Med Hipotezlər 7: 21-42, 1981

Spitz DR, Sim JE, Ridnour LA, Galoforo SS, Lee YJ: İnsan şiş hüceyrələrində qlükoza çatışmazlığından qaynaqlanan oksidləşdirici stress: maddələr mübadiləsində əsas qüsur? Ann NY Acad Sci 899: 349-362, 2000

Schafer FQ, Buettner GR: Hüceyrənin redoks mühiti, glutatyon disulfid/glutatyon cütünün redoks vəziyyəti vasitəsilə baxılır. Free Radic Biol Med 30: 1191–1212, 2001

Sies H: Oksidləşdirici stress: oksidləşdiricilər və antioksidantlar. Exp Physiol 82: 291–295, 1997

Finkel T, Holbrook NJ: Oksidləşdiricilər, oksidləşdirici stress və qocalmanın biologiyası. Təbiət 408(6809): 239–247, 2000

Oberley LW: Superoksid dismutazın həddindən artıq ekspressiyası ilə antikanser terapiyası. Antioksidantlar və Redoks Siqnalları 3(3): 461–472, 2001

Gonzalez-Zulueta M, Ensz LM, Mukhina G, Lebovitz RM, Zwacka RM, Engelhardt JF, Oberley LW, Dawson VL, Dawson TM: Manqan superoksid dismutazı nNOS neyronlarını NMDA və azot oksidi ilə əlaqəli neyrotoksiklikdən qoruyur. J Neuroscience 18(6): 2040–2055, 1998

Milgram NW, Baş E, Muggenburg B, Holowachuk D, Murphey H, Estrada J, Ikeda-Douglas CJ, Zicker SC, Cotman CW: Köpəkdə əlamətdar ayrı-seçkiliyin öyrənilməsi: Yaşın təsiri, antioksidantla zənginləşdirilmiş qida və idrak strategiyası. Neuroscience & Biodavranış Rəyləri 26(6): 679-695, 2002

Klein EA, Thompson IM, Lippman SM, Goodman PJ, Albanes D, Taylor PR, Coltman C: SELECT: Selenium və vitamin E xərçənginin qarşısının alınması sınağı. Urol Oncol 21: 59–65, 2003

Martin A: Antioksidant vitamin E və C və Alzheimer xəstəliyi riski. Nutrition Reviews 61(2): 69-73, 2003

Bulger EM, Maier RV: Sistemli iltihablı cavab sindromunun idarə edilməsində Vitamin E əlavəsi üçün arqument. Şok 19(2): 99–103, 2003

Ueda S, Masutani H, Nakamura H, Tanaka T, Ueno M, Yodoi J: Hüceyrə ölümünün redoks nəzarəti. Antioksidantlar və Redoks Siqnalları 4(3): 405–414, 2002

Nakamura H, Nakamura K, Yodoi J: Hüceyrə aktivləşdirilməsinin redoks tənzimlənməsi. Ann Rev Immunol 15: 351-369, 1997

Rhee SG, Chang TS, Bae YS, Lee SR, Kang SW: Hidrogen peroksid ilə hüceyrə tənzimlənməsi. J Am Soc Nefrologiya

Claiborne A, Mallett TC, Yeh JI, Luba J, Parsonage D: Kataliz və tənzimləmədə sistein-sulfen turşusu funksiyası üçün struktur, redoks və mexaniki parametrlər. Adv Protein Chem 58: 215-276, 2001

Claiborne A, Yeh JI, Mallett TC, Luba J, Crane EJ, Charrier V, Parsonage D: Protein-sulfenic acids: ferment katalizində və redoks tənzimlənməsində qeyri-mümkün oyunçu üçün müxtəlif rollar. Biokimya 38(47): 15407–15416, 1999

Xiao J, Biaglow JE, Chae-Park HJ, Jin J, Tuel-Ahlgren L, Myers DE, Burkhardt AL, Bolen JB, Uckun FM: İnsan B-hüceyrə prekursorlarında lin tirozin kinazının radiasiya ilə bağlı aktivləşməsində hidroksil radikallarının rolu . Leykemiya və Lenfoma 22(5-6): 421–430, 1996

Sun Yi, Oberley LW: Transkripsiya aktivatorlarının redoks tənzimlənməsi. Free Radic Biol Med 21: 335–348, 1996

Lee YJ, Galoforo SS, Berns CM, Chen JC, Davis BH, Sim JE, Corry PM, Spitz DR: Qlükoza məhrumiyyətindən qaynaqlanan sitotoksiklik və mitogenlə aktivləşdirilmiş protein kinaz aktivasiyasında dəyişikliklər, çoxlu dərmanlara davamlı insan döş xərçəngində oksidləşdirici stress vasitəsilə vasitəçilik edir. hüceyrələr. J Biol Chem 273: 5294–5299, 1998

Blackburn RV, Spitz DR, Liu X, Galoforo SS, Sim JE, Ridnour LA, Chen JC, Davis BH, Corry PM, Lee YJ: Metabolik oksidləşdirici stress insan şiş hüceyrələrində qlükoza çatışmazlığı zamanı siqnal ötürülməsini və gen ifadəsini aktivləşdirir. Free Radic Biol Med 26: 419–430, 1999

Lee YJ, Galoforo SS, Sim JE, Ridnour LA, Choi J, Forman HJ, Corry PM, Spitz DR: Dominant-mənfi İyun N-terminal protein kinaz (JNK-1) insan döş xərçəngi hüceyrələrində qlükoza çatışmazlığı zamanı metabolik oksidləşdirici stressi maneə törədir. . Free Radic Biol Med 28: 575–584, 2000

Goswami PC, Sheren J, Albee LD, Parsian AJ, Sim JE, Ridnour LA, Higashikubo R, Hunt CR, Spitz DR: Topoisomerase II-də hüceyrə dövrü ilə əlaqəli variasiya? mRNT 3'-tərcümə olunmamış bölgə ilə tənzimlənir: mRNT sabitliyində redoks həssas zülal bağlanmasının mümkün rolu. J Biol Chem 275: 38384–38392, 2000

Song JJ, Rhee JG, Suntharalingam M, Walsh SA, Spitz DR, Lee YJ: Metabolik oksidləşdirici stressdə qlutaredoksinin rolu: H tərəfindən vasitəçilik edilən oksidləşdirici stressin sensoru kimi qlutaredoksin2O2. J Biol Chem 277(48): 46566–46575, 2002

Menon SG, Sarsour EH, Spitz DR, Ryuji Hiqashikubo, Zhang H, Strum M, Goswami PC: Siçan embrionunun fibroblast hüceyrə dövründə G1-dən S-ə keçidinin redoks tənzimlənməsi. Cancer Res 63: 2109–2117, 2003

Watson WH, Pohl J, Montfort WR, Stuchlik O, Reed MS, Powis G, Jones DP: İnsan tioredoksin-1-in redoks potensialı və ikinci ditiol/disulfid motivinin identifikasiyası. J Biol Chem 278: 33408–33415, 2003

Hainaut P, ​​Mann K: Sinkin bağlanması və p53 quruluşunun və funksiyasının redoksuna nəzarət. Antioksidantlar və Redoks Siqnalları 3(4): 611–623, 2001

Kroncke KD: Sink barmaq zülalları azot oksidi ilə əlaqəli gen tənzimlənməsi üçün molekulyar hədəflər kimi. Antioksidantlar və Redoks Siqnalları 3(4): 565–575, 2001

Wilcox DE, Schenk AD, Feldman BM, Xu Y: Transkripsiya faktoru zülallarında sink bağlayan sistein qalıqlarının oksidləşməsi. Antioksidantlar və Redoks Siqnalları 3(4): 549–564, 2001

Webster KA, Prentice H, Bishopric NH: Sink barmaq transkripsiya faktorlarının oksidləşməsi: Fizioloji nəticələr. Antioksidantlar və Redoks Siqnalları 3(4): 535–548, 2001

Ignarro LJ: Damar sistemində unikal siqnal molekulu kimi azot oksidi: Tarixi baxış. J Physiol və Pharmacol 53(4 Pt 1): 503–514, 2002

Lancaster JR: Sərbəst azot oksidinin diffuziya və reaktivliyinə dair dərslik. Nitrik oksid 1(1): 18-30, 1997

Borek C, Troll W: Sərbəst radikalların modifikatorları in vitro rentgen şüalarının, bleomisin və şiş təşviqatçısı 12-O-tetradekanoilforbol 13-asetatın onkogen təsirlərini maneə törədir. Proc Natl Acad Sci USA 80(5): 1304–1307, 1983

Delanian S, Baillet F, Huart J, Lefaix JL, Maulard C, Housset M: Liposomal Cu / Zn superoksid dismutazından istifadə edərək radiasiya ilə əlaqəli fibrozun uğurlu müalicəsi: Klinik sınaq. Radiother Oncol 32: 12-20, 1994

Lefaix JL, Delanian S, Leplat JJ, Tricaud Y, Martin M, Nimrod A, Baillet F, Daburon F: Cu / Zn-SOD və Mn-SOD istifadə edərək radiasiya ilə əlaqəli fibrozun uğurlu müalicəsi: Eksperimental bir araşdırma. Int J Radiat Oncol Biol Phys 35: 305–312, 1996

Greenberger JS, Epperly MW, Gretton J, Jefferson M, Nie S, Bernarding M, Kagan V, Guo HL: Radioprotective gen terapiyası. Cari Gen Terapiyası 3(3): 183–195, 2003

Kang SK, Rabbani ZN, Folz RJ, Golson ML, Huang H, Yu D, Samulski TS, Dewhirst MW, Anscher MS, Vujaskovic Z: Hüceyrədənkənar superoksid dismutazın həddindən artıq ifadəsi siçanları radiasiyanın səbəb olduğu ağciyər zədəsindən qoruyur. Int J Radiat Oncol Biol Phys 57(4): 1056–1066, 2003

Zhao W, Spitz DR, Oberley LW Robbins MEC: Pro-fibrogenik vasitəçi plazminogen aktivator inhibitorunun redoks modulyasiyası-1. Cancer Res 61: 5537–5543, 2001

Azzam EI, de Toledo SM, Spitz DR, Little JB: Oksidləşdirici metabolizm ?-hissəciklə şüalanmış normal insan fibroblastlarından gələn hüceyrələrdə siqnal ötürülməsini və mikronükleus əmələ gəlməsini modullaşdırır. Cancer Res 62: 5436–5442, 2002

Leach JK, Black SM, Schmidt-Ullrich RK, Mikkelsen RB: Konstitutiv azot-oksid sintaza aktivliyinin aktivləşdirilməsi ionlaşdırıcı şüalanmanın yaratdığı erkən siqnal hadisəsidir. J Biol Chem 277(18): 15400–15406, 2002

Leach JK, Van Tuyle G, Lin PS, Schmidt-Ullrich R, Mikkelsen RB: Reaktiv oksigen/azotun ionlaşdırıcı şüalanmadan qaynaqlanan mitoxondriyadan asılı nəsli. Cancer Res 61(10): 3894–3901, 2001

Mikkelsen RB, Wardman P: Reaktiv oksigen və azotun bioloji kimyası və radiasiya ilə bağlı siqnal ötürülməsi mexanizmləri. Onkogen 22(37): 5734–5754, 2003

Wu LJ, Randers-Pehrson G, Xu A, Waldren CA, Geard CR, Yu Z, Hei TK: Alfa hissəcikləri ilə hədəflənmiş sitoplazmik şüalanma məməli hüceyrələrində mutasiyalara səbəb olur. Proc Natl Acad Sci USA 96(9): 4959–4964, 1999

Boveris A: Superoksid radikalının və hidrogen peroksidin mitoxondrial istehsalı. Adv Exp Med Biol 78: 67–82, 1977

Morgan WF: İonlaşdırıcı şüalanmaya məruz qalmanın məqsədsiz və gecikmiş təsirləri: II. Radiasiyanın səbəb olduğu genomik qeyri-sabitlik və ətrafdakı təsirlər in vivo, klastogen amillər və transgenerativ təsirlər. Radiat Res 159: 581–596, 2003

Buettner GR, Ng C, Oberley LW, Rodgers VG, Schafer FQ: MnSOD H-yə təsir edirmi?2O2 mitoxondriyada istehsal. Pulsuz Radic Biol Med 29 (əlavə 1): S21, 2000

Cecchii G: Tənəffüs zəncirinin II kompleksinin funksiyası və quruluşu. Annu. Rev. Biochem. 72: 77–109, 2003

Hamilton ML, Van Remmen H, Drake JA, Yang H, Guo ZM, Kewitt K, Walter CA, Richardson A: DNT-yə oksidləşdirici zərər yaşla artırmı? Proc Natl Acad Sci USA 98(18): 10469–10474, 2001

Lu CY, Lee HC, Fahn HJ, Wei YH: Sərbəst radikal təmizləyici fermentlərin balanssızlığı nəticəsində yaranan oksidləşdirici zərər, qocalmış insan dərisində geniş miqyaslı mtDNA delesiyaları ilə əlaqələndirilir. Mutation Res 423(1-2): 11-21, 1999

Beckman KB, Ames BN: Mitoxondrial yaşlanma: Açıq suallar. Ann NY Acad Sci 854: 118-127, 1998

Hunt CR, Sim JE, Featherstone T, Golden W, Von Kapp-Herr C, Hock RA, Gomez RA, Parsian AJ, Spitz DR: Oksidləşdirici stressə xroniki məruz qalma nəticəsində yaranan genomik qeyri-sabitlik və katalaza geninin gücləndirilməsi. Cancer Res 58: 3986–3992, 1998

Clutton SM, Townsend KM, Walker C, Ansell JD, Wright EG: İlkin sümük iliyi mədəniyyətlərində radiasiya ilə bağlı genomik qeyri-sabitlik və davamlı oksidləşdirici stress. Kanserogenez 17(8): 1633-1639, 1996

Limoli CL, Giedzinski E, Morgan WF, Swarts SG, Jones GD, Hyun W: Xromosom cəhətdən qeyri-sabit hüceyrələrdə davamlı oksidləşdirici stress. Cancer Res 63(12): 3107–3111, 2003

Varnes ME: A549 hüceyrələrinin pentoza dövrünün 6-aminonicotinamid tərəfindən inhibə edilməsi: Aerob və hipoksik radiasiya reaksiyası və radiosensibilləşdirici təsir üçün nəticələr. NCI Monoqrafiyaları (6): 199–203, 1988

Dent P, Yacoub A, Fisher PB, Hagan MP, Grant S: radiasiya reaksiyalarında MAPK yolları. Onkogen 22(37): 5885–5896, 2003

Watters DJ: Ataksiya telenjiektaziyasında oksidləşdirici stress. Redoks Hesabatı 8(1): 23–29, 2003

Wei SJ, Botero A, Hirota K, Bradbury CM, Markovina S, Laszlo A, Spitz DR, Yodoi J, Gius D: Thioredoxin nüvə translokasiyası və redoks faktor-1 ilə qarşılıqlı əlaqə ionlaşdırıcı şüalanmaya cavab olaraq AP-1 transkripsiya faktorunu aktivləşdirir. Cancer Res 60: 6688–6695, 2000

Bradbury CM, Locke JE, Wei SJ, Rene LM, Karimpour S, Hunt C, Spitz DR, Gius D: Artan aktivator zülal 1 aktivliyi, həmçinin istiliklə bağlı radiosensibilizasiya, hidrogen peroksid və sisplatinə qarşı müqavimət oksidləşdirici maddədə indometazin tərəfindən inhibə edilir. stresə davamlı hüceyrələr. Cancer Res 61(8): 3486–3492, 2001

Karimpour S, Lou J, Lin LL, Rene LM, Lagunas L, Ma X, Karra S, Bradbury CM, Markovina S, Goswami PC, Spitz DR, Hirota K, Kalvakolanu DV, Yodoi J, Gius D: Tioredoksin reduktaza AP-ni tənzimləyir 1 fəaliyyəti, eləcə də ionlaşdırıcı radiasiyaya cavab olaraq aktiv sisteinlər vasitəsilə tioredoksin nüvə lokalizasiyası. Onkogen 21: 6317–6327, 2002

Heinloth AN, Shackelford RE, Innes CL, Bennett L, Li L, Amin RP, Sieber SO, Flores KG, Bushel PR, Paules RS: oksidləşdirici stress, qamma şüalanması və UV-yə cavab olaraq ATM-dən asılı və müstəqil gen ifadəsi dəyişiklikləri şüalanma. Radiat Res 160(3): 273–290, 2003

Suh YA, Arnold RS, Lassegue B, Shi J, Xu X, Sorescu D, Chung AB, Griendling KK, Lambeth JD: Superoksid yaradan oksidaz Mox1 ilə hüceyrə çevrilməsi. Təbiət 401(6748): 79–82, 1999

Li W-G, Miller FJ, Zhang HJ, Spitz DR, Oberley LW, Weintraub NL: H2O2- səbəb olan O2-faqositik olmayan NAD(P)H oksidazın istehsalı oksidləşdirici zədələnməyə səbəb olur. J Biol Chem 276: 29251–29256, 2001

Bokoch GM, Knaus UG: NADPH oksidazları: Artıq təkcə leykositlər üçün deyil! Trends in Biochemical Sciences 28(9): 502–508, 2003

Cai H, Griendling KK, Harrison DG: Damar NAD(P)H oksidazları ürək-damar xəstəliklərində terapevtik hədəflər kimi. Farmakoloji Elmlərdə Trendlər 24(9): 471–478, 2003

Ohshima H, Tatemichi M, Sawa T: İltihabın səbəb olduğu kanserogenezin kimyəvi əsasları. tağ. Biochem Biophys 417(1): 3-11, 2003

Sorescu D, Griendling KK: Ürək çatışmazlığının inkişafı və inkişafında reaktiv oksigen növləri, mitoxondriya və NAD(P)H oksidazları. Konjestif Ürək Çatışmazlığı 8(3): 132–140, 2002

Azzam EI, Toledo SM, Little JB: Oksidləşdirici metabolizm, boşluq qovşaqları və ionlaşdırıcı radiasiyanın səbəb olduğu müşahidəçi təsiri. Onkogen 22: 7050–7057, 2003

Emerit I, Garban F, Vassy J, Levy A, Filipe P, Freitas J: Superoksid vasitəçiliyi ilə klastogenez və ekzogen superoksid dismutazın antiklastogen təsiri. Proc Natl Acad Sci USA 93(23): 12799–12804, 1996

Wong GH, Elwell JH, Oberley LW, Goeddel DV: Manqan superoksid dismutaz, şiş nekrozu faktorunun sitotoksikliyinə hüceyrə müqaviməti üçün vacibdir. Hüceyrə 58(5): 923–931, 1989

Xu Y, Greenstock CL, Trivedi A, Mitchel RE: Radiasiyaya məruz qalmanın peşə səviyyələri stimullaşdırılmış insan periferik qan limfositlərində interleykin-2 reseptorlarının səthi ifadəsini yaradır. Radiat Environ Biophys 35(2): 89–93, 1996

Weichselbaum RR, Kufe DW, Hellman S, Rasmussen HS, King CR, Fischer PH, Mauceri HJ: Radiasiya ilə bağlı şiş nekrozu faktoru-alfa ifadəsi: Gen terapiyasının transkripsiya və fiziki hədəflənməsinin klinik tətbiqi. Lancet Oncol 3(11): 665–671, 2002

Tribble DL, Krauss RM, Chu BM, Gong EL, Kullgren BR, Nagy JO, La Belle M: ​​Şüalanmış siçanların aortasında aşağı sıxlıqlı lipoprotein deqradasiyasının artması aşağı sıxlıqlı lipoproteinin alfa-tokoferol ilə əvvəlcədən zənginləşdirilməsi ilə maneə törədilir. J Lipid Res 41(10): 1666–1672, 2000

Shadley JD, Afzal V, Wolff S: İnsan limfositlərinə aşağı dozada X şüaları ilə səbəb olan ionlaşdırıcı şüalanmaya adaptiv reaksiyanın xarakteristikası. Radiat Res 111(3): 511–517, 1987

Wolff S: Radiobiologiyada adaptiv reaksiya: İnkişaf edən anlayışlar və təsirlər. Ətraf Mühitin Sağlamlığı Perspektivləri 106(Əlavə 1): 277–283, 1998

Waldren CA: Aşağı səviyyəli radiasiyanın yaratdığı uyğunlaşma reaksiyası. Xülasə və şərhlər. İnsan və Eksperimental Toksikologiya 18(7): 452–453, 1999

Spitz DR, Dewey WC, Li GC: Hidrogen peroksid və ya istilik şoku Çin hamsterinin fibroblastlarında hidrogen peroksidə qarşı müqavimət yaradır. J Cell Physiol 131: 364-373, 1987

Sullivan SJ, Roberts RJ, Spitz DR: Hüceyrə mədəniyyətində medianın dəyişdirilməsi oksigen toksikliyini dəyişdirir: O-da lipid aldehidlərin və glutatyon transferazlarının mümkün rolu2 toksiklik. J Cell Physiol 147: 427-433, 1991

Sullivan SJ, Oberley TD, Roberts RJ, Spitz DR: A stabil O2-davamlı hüceyrə xətti: O-da lipid peroksidləşmə yan məhsullarının rolu2- vasitəçi zədə. Am J Physiol (Ağciyər hüceyrəsi Mol Physiol) 262: L748–L756, 1992

Lee AK, Cho CK, Kim MS, Kim SG: Mikrosomal epoksid hidrolaza və glutatyon S-transferazanın imidazol tərəfindən gücləndirilmiş ifadəsi radioprotektiv təsirlə əlaqələndirilir. Res Commun Mol Path Pharmacol 108(3-4): 155–165, 2000

Park WY, Hwang CI, Im CN, Kang MJ, Woo JH, Kim JH, Kim YS, Kim JH, Kim H, Kim KA, Yu HJ, Lee SJ, Lee YS, Seo JS: Gendən radiasiyaya spesifik reaksiyaların identifikasiyası ifadə profili. Onkogen 21(55): 8521–8528, 2002


Videoya baxın: OKSİDLƏŞMƏ-REDUKSİYA PROSESLƏRİ. TEST 1-53. SƏH. 126-128. KİMYA TEST TOPLUSU 2019 (Oktyabr 2022).