Полная версия

Главная arrow Медицина arrow Антиоксиданты растений

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Взаимопревращения АФК

Активные формы кислорода связаны взаимопревращениями (рис. 11). Наиболее опасное из них для живых организмов — реакция Хабера—Вайса, в которую вступают 07 и Н,02. В результате этой реакции образуется ‘ОН — самый мощный окислитель в живой природе. Его стандартный восстановительный потенциал составляет +2,7 В

Спонтанные и катализируемые ферментами взаимопревращения АФК

Рис. 11. Спонтанные и катализируемые ферментами взаимопревращения АФК

в кислой среде, что значительно выше, чем у молекулярного триплетного кислорода (+1,23 В). Он имеет очень короткое время жизни (10-9 с) и может продвинуться от места своего образования не более чем на несколько нанометров, поскольку окисляет любую молекулу на своем пути.

Реакция Хабера—Вайса быстро протекает в присутствии железа и меди, так как при этом ей ассистирует активная реакция Фентона. При дисмутации супероксид- радикала образуется пероксид водорода. Если она спонтанная, как, например, в кислой среде, то может также появиться синглетный кислород. Если ее катализирует супероксиддисмутаза (СОД), то синглетный кислород не образуется. Таким образом, там, где есть 0*2-> обязательно появляются Н202 и гидроксил-радикал.

Супероксиддисмутазы играют жизненно важную роль в защите организмов от активных форм кислорода. Ведь они превращают высокореактивный супероксид-радикал в низкореактивный пероксид водорода. Это очень консервативные в эволюционном плане ферменты, которые есть практически у всех аэробных организмов. Они имеют в своем составе прочно связанные с белком ионы металла и объединены в три семейства: Си/2п-СОД, Ее-СОД, Мп-СОД.

Наиболее широко распространены Си/2п-СОД, которые присутствуют в цитоплазме практически всех эукариот, включая растения. В геноме арабидопсиса имеется три гена, кодирующих Си/2п-СОД. В митохондриях содержатся Мп-СОД. Они также найдены в пероксисомах. У арабидопсиса только один ген кодирует Мп-СОД. В пластидах находятся Си/2п-СОД и Ее-СОД. Последние характерны также для прокариот. В геноме арабидопсиса Бе-СОД кодируются тремя генами.

Подавление активности СОД снижает жизнеспособность организма, устойчивость к стрессам и даже приводит к гибели. Например, трансгенные мыши с подавленной активностью митохондриальной Мп-СОД умирают через 10 дней после рождения. У них происходят нарушения структуры и функций митохондрий, особенно в сердечной мышце. Сверхэкспрессия генов СОД повышает стрессовую устойчивость разных организмов.

Каталаза проводит реакцию диспропорционирования Н202 на Н20 и 02. Ее молекула состоит из четырех субъединиц, содержащих геминовое железо. Механизм катализа подобен пероксидазному (см. рис. 6). Вначале Н202 окисляет фермент до соединения I, которое затем восстанавливается. В отличие от пероксидаз, для каталаз восстановителем, как и окислителем, служит Н202:

Каталазы широко распространены в природе. В клетках растений и животных они сосредоточены в пероксисомах, где активны флавиновые оксидазы, продуцирующие Н202.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>