Back

★ Especie reactiva do osíxeno - compostos químicos ..



Especie reactiva do osíxeno
                                     

★ Especie reactiva do osíxeno

As especies reactivas do osíxeno son moléculas quimicamente reactivas que conteñen osíxeno. Exemplos son os ións osíxeno e os peróxidos. As especies reactivas do osíxeno son moi reactivas debido á presenza de electróns de valencia desapareados. As especies reactivas do osíxeno formanse como un produto do metabolismo normal do osíxeno e teñen importantes papeis na sinalización celular e a homeostase. Porén, tamén se xeran debido a fontes exóxenas, como a radiación ionizante, e durante os momentos de estrés ambiental, os niveis destas especies químicas poden incrementarse drasticamente. Isto pode orixinar un dano significativo na estrutura celular, que acumulativamente se denomina estrés oxidativo.

                                     

1. Sinalización celular e efectos nocivos

Normalmente, as células deféndense contra os danos producidos polas especies reactivas do osíxeno utilizando encimas como a alfa-1-microglobulina, superóxido dismutases, catalases, lactoperoxidases, glutatión peroxidases e peroxirredoxinas. Pequenas moléculas antioxidantes como o ácido ascórbico vitamina C, tocoferol vitamina E, ácido úrico, e glutatión tamén xogan un importante papel como moléculas antioxidantes. Da mesma maneira, os antioxidantes polifenólicos axudan a impedir os danos causados polas especies reactivas do osíxeno ao eliminaren radicais libres. Polo contrario, a capacidade antioxidante do espazo extracelular é menor o antioxidante do plasma máis importante en humanos é o ácido úrico.

Os efectos das especies reactivas do osíxeno no metabolismo celular están ben documentados. Entre eles están non só o papel na apoptose morte celular programada senón tamén efectos positivos como a indución de xenes de defensa do hóspede e mobilización de sistemas de transporte iónico. Isto fai que estean implicados na sinalización redox, tamén coñecida como "sinalización oxidativa". En particular, as plaquetas implicadas na reparación de feridas e na homeostase do sangue liberan especies reactivas do osíxeno para recrutar a máis plaquetas nos sitios da lesión. Isto tamén proporciona unha conexión co sistema inmunitario adaptativo por medio do recrutamento de leucocitos.

As especies reactivas do osíxeno están implicadas nas actividades celulares durante diversas respostas inflamatorias como nas enfermidades cardiovasculares. Poden estar tamén implicadas na discapacidade auditiva causada por danos na cóclea inducidos por niveis sonoros elevados, na ototoxicidade de drogas como a cisplatina, e na xordeira conxénita de animais e humanos. A sinalización celular está tamén implicada na mediación da apoptose ou da morte celular programada e en danos isquémicos, como os producidos durante os accidentes cerebrovasculares ou os infartos de miocardio.

En xeral, os efectos nocivos das especies reactivas do osíxeno nas células son principalmente:

  • Oxidacións de ácidos graxos poliinsaturados nos lípidos peroxidación de lípidos.
  • Danos no ADN.
  • Oxidacións de aminoácidos nas proteínas.
  • Inactivación oxidativa de encimas específicos por oxidación dos seus cofactores.
                                     

1.1. Sinalización celular e efectos nocivos Resposta a patóxenos

Cando as plantas recoñecen o ataque dun patóxeno, unha das primeiras reaccións que se inducen é producir rapidamente superóxidos ou peróxido de hidróxeno para fortalecer a parede celular. Isto impide o espallamento do patóxeno a outras partes da planta, basicamente ao formarse unha rede arredor do patóxeno que restrinxe o seu movemento e reprodución.

                                     

1.2. Sinalización celular e efectos nocivos Danos oxidativos

Nos organismos aerobios a enerxía necesaria para realizar as funcións biolóxicas prodúcese nas mitocondrias por medio da cadea de transporte electrónico. Durante este proceso, ademais da enerxía, prodúcense especies reactivas do osíxeno, que poden causar danos celulares no ADN, ARN, e proteínas, os cales, en teoría, contribúen á fisioloxía do envellecemento.

As especies reactivas do osíxeno son un produto normal do metabolismo. Un dos principais contribuíntes á produción de danos celulares é o peróxido de hidróxeno H 2 O 2, o cal se orixina a partir dos superóxidos que saen da mitocondria. A catalase e a superóxido dismutase evitan parte dos efectos nocivos do peróxido de hidróxeno e do superóxido ao converteren estes compostos en osíxeno e auga, que son moléculas inofensivas. Porén, esta conversión non é eficiente ao 100%, e persisten na célula cantidades de peróxidos residuais. Aínda que as especies reactivas do osíxeno se producen como un produto do funcionamento celular normal, as cantidades excesivas poden causar efectos deletéreos. As capacidades memorísticas declinan coa idade, especialmente en enfermidades dexenerativas como o Alzheimer, o cal está acompañado da acumulación de danos oxidativos. Estudos actuais demostran que a acumulación de especies reactivas do osíxeno pode empeorar o estado físico porque os danos oxidativos contribúen á senescencia. En concreto, a acumulación de danos oxidativos pode levar a unha disfunción cognitiva, como se demostrou nun estudo no cal se lles deu a ratas vellas metabolitos mitocondriais e despois realizaron tests cognitivos. Os resultados mostraron que as ratas tiñan mellores resultados despois de recibiren os metabolitos, o que suxire que os metabolitos reducían o dano oxidativo e melloraban a función mitocondrial. A acumulación de danos oxidativos pode despois afectar á eficiencia da mitocondria e incrementar máis o grao de produción de especies reactivas do osíxeno. A acumulación de danos oxidativos e as súas implicacións no envellecemento dependen do tecido no que ocorreu o dano. Outros resultados experimentais suxiren que o dano oxidativo é responsable do declive do funcionamento cerebral relacionado coa idade. Encontrouse que os xerbilos roedores da subfamilia Gerbillinae vellos tiñan niveis máis altos de proteínas oxidadas en comparación cos novos. O tratamento destes roedores vellos e novos cun composto trampa de spin que detecta os radicais libres causa a diminución do nivel de proteínas oxidadas nos máis vellos pero non tiveron efecto nos máis novos. Ademais, os vellos realizaban as tarefas cognitivas mellor durante o tratamento pero cesaba a capacidade funcional cando se suspendía o tratamento, causando un incremento do nivel de proteínas oxidadas. Isto levou aos investigadores a concluír que a oxidación de proteínas celulares é potencialmente importante para a función cerebral.



                                     

2. Produción interna

Os radicais libres prodúcense principalmente en orgánulos, como as mitocondrias, e tamén se liberan desde eles ao citosol. As mitocondrias converten a enerxía nunha forma utilizable pola célula, a adenosina trifosfato ATP. O proceso no que se produce ATP chámase fosforilación oxidativa, a cal implica o transporte de protóns ións hidróxeno a través da membrana mitocondrial interna por medio da cadea de transporte electrónico. Na cadea de transporte electrónico, os electróns pasan a través dunha serie de proteínas por medio de reaccións de oxidación-redución, nas cales cada proteína da cadea ten un potencial de redución maior ca a proteína previa. O destino final dos electróns que circulan pola cadea é unha molécula de osíxeno. En condicións normais, o osíxeno redúcese formando auga, porén, arredor do 0.1–2% dos electróns que pasan a través da cadea cifra obtida en mitocondria illadas, xa que non hai acordo sobre a cifra nos organismo vivos, producen unha oxidación prematura e incompleta do osíxeno, formando un radical superóxido O 2 -, mellor documentado nos complexos I e III. O superóxido non é particularmente reactivo de seu, pero pode inactivar encimas específicos ou iniciar a peroxidación de lípidos cando está na súa forma protonada, hidroperoxil HO 2. O pKa do hidroperoxil é 4.8. Así, a pH fisiolóxico, a maioría está en forma de superóxido.

Cando se causan moitos danos ás mitocondrias dunha célula, esta sofre apoptose ou morte celular programada. As proteínas Bcl-2 están situadas na superficie das mitocondrias, detectan os danos, e activan unha clase de proteínas chamadas Bax, as cales crean perforacións na membrana das mitocondrias, causando que o citocromo c saia ao citosol. Este citocromo únese á Apaf-1 ou factor-1 activador da protease apoptótica, o cal flota libremente no citoplasma celular. Utilizando enerxía do ATP da mitocondria, a Apaf-1 e o citocromo c únense entre si formando apoptosomas. Os apoptosomas únense á caspase-9, activándoa, a cal é outra proteína que flota libremente. A caspase-9 despois cliva corta as proteínas da membrana mitocondrial, causando a súa rotura e inicia unha cadea de reaccións que levan á desnaturalización de proteínas e finalmente á fagocitose da célula.

                                     

3. Causa do envellecemento

De acordo coa teoría dos radicais libres, os danos oxidativos iniciados polas especies reactivas do osíxeno son unha das principais contribucións ao declive funcional característico do envellecemento. Mentres que os estudos en modelos de experimentación vertebrados indican que os animais modificados xeneticamente que carecen de encimas antioxidantes específicos como a superóxido dismutase, SOD, en xeral, teñen unha duración da vida máis curta con respecto ao que se agardaría en teoría, a manipulación xenética contraria, que incrementa os niveis de encimas antioxidantes, deu lugar a efectos inconsistentes sobre a duranción da vida aínda que varios estudos en Drosophila mostraron que a duración da vida aumentaba ao sobreexpresar MnSOD ou os encimas que biosintetizan o glutatión. Tamén son contrarios a esta teoría, os resultados obtidos coa deleción do SOD2 mitocondrial, que aumenta a vida do verme Caenorhabditis elegans.

En ratos, a historia é bastante similar. A deleción de encimas antioxidantes, en xeral, acurta a vida, aínda que os estudos de sobreexpresión non mostraron que aumentase de forma consistente a duración da vida con algunhas excepcións recentes.

                                     

4. Superóxido dismutase

As superóxido dismutases SOD son un tipo de encimas que catalizan a dismutación do superóxido en osíxeno e peróxido de hidróxeno. Son unha importante defensa antioxidante en case todas as células expostas ao osíxeno. En mamíferos e na maioría dos cordados, existen tres formas de superóxido dismutase. A SOD1 está localizada no citoplasma, a SOD2 na mitocondria e a SOD3 é extracelular. A primeira é un dímero consta de dúas subunidades, e as outras son tetrámeros constan de catro subunidades. A SOD1 e a SOD3 conteñen cobre e cinc, e a SOD2 ten manganeso no seu centro activo. Os seus xenes están localizados, respectivamente, nos cromosomas 21, 6, e 4, concretamente en 21q22.1, 6q25.3 e 4p15.3-p15.1.

A dismutación do superóxido catalizada por SOD pode describirse coas seguintes ecuacións:

  • M n+1+ − SOD + O 2 − → M n+ − SOD + O 2.
  • M n+ − SOD + O 2 − + 2H + → M n+1+ − SOD + H 2 O 2.

onde M = Cu n=1, Mn n=2, Fe n=2, Ni n=2.

Nesta reacción o estado de oxidación do metal catiónico oscila entre n e n+1.

A catalase, a cal está concentrada nos peroxisomas situados preto das mitocondrias, reacciona co peróxido de hidróxeno catalizando a formación de auga e osíxeno. A glutatión peroxidase reduce o peróxido de hidróxeno ao transferir a enerxía dos peróxidos reactivos a un pequeno péptido que contén xofre chamado glutatión. O selenio contido nestes tres encimas actúa como o centro reactivo, transportando os electróns reactivos desde o peróxido ao glutatión. As peroxirredoxinas tamén degradan H 2 O 2, dentro da mitocondria, no citosol e no núcleo celular.

  • 2 H 2 O 2 → 2 H 2 O + O 2 catalase.
  • 2GSH + H 2 O 2 → GS–SG + 2H 2 O glutatión peroxidase.


                                     

5. Quimioterapéutica do cancro dirixida ás especies reactivas do osíxeno

Investigacións recentes demostran que a desregulación redox orixinada a partir de alteracións metabólicas e a dependencia de sinalización mitoxénica de supervivencia por medio das especies reactivas do osíxeno representa unha vulnerabilidade específica das células malignas que pode ser selectivamente aproveitada utilizando quimioterapéuticos redox antioxidantes e prooxidantes.

                                     

6. Véxase tamén

Outros artigos

  • Melanina.
  • Sinalización redox.
  • Antioxidante.
  • Estrés oxidativo.

Bibliografía

  • Sen CK 2003. "The general case for redox control of wound repair". Wound Repair Regen 11 6: 431–8. PMID 14617282. doi:10.1046 / j.1524-475X.2003.11607.x.
  • Pignatelli P, Pulcinelli FM, Lenti L, Gazzaniga PP, Violi F 1998. "Hydrogen peroxide is involved in collagen-induced platelet activation". Blood 91 2: 484–90. PMID 9427701.
  • Krötz F, Sohn HY, Gloe T, Zahler S, Riexinger T, Schiele TM, Becker BF, Theisen K, Klauss V, Pohl U 2002. "NADPH oxidase-dependent platelet superoxide anion release increases platelet recruitment". Blood 100 3: 917–24. PMID 12130503. doi:10.1182 / blood.V100.3.917.
  • Guzik TJ, Korbut R, Adamek-Guzik T 2003. "Nitric oxide and superoxide in inflammation and immune regulation". J. Physiol. Pharmacol. 54 4: 469–87. PMID 14726604.

Ligazóns externas

  • Proctor PH 1989. "Free Radicals And Human Disease, a Review". drproctor.com. Consultado o 2009-07-23.
                                     
  • osíxeno líquido pode sosterse contra o seu propio peso entre os polos dun imán potente. O osíxeno molecular singlete é un nome dado a varias especies
  • desequilibrio entre os efectos producidos pola produción de especies reactivas do osíxeno e a capacidade dos sistemas biolóxicos de detoxificar rapidamente
  • ou independente do osíxeno A degradación dependente do osíxeno require o coencima NADPH e a produción de especies reactivas do osíxeno O peróxido de
  • se secretan especies reactivas do osíxeno e encimas hidrolíticos. O consumo de osíxeno durante a xeración de especies reactivas do osíxeno denomínase explosión
  • vitamina E é un antioxidante liposoluble que impide a produción de especies reactivas do osíxeno formadas cando se oxidan as graxas. É unha familia de compostos
  • contra os efectos das especies reactivas do osíxeno permitindo a rexeneración do glutatión reducido GSH. Utilízase NADPH nas vías do anabolismo da síntese
  • isoformas. A oxidación pola COX ou pola lipoxixenase libera especies reactivas do osíxeno e os produtos iniciais na xeración de eicosanoides son peróxidos
  • os encimas catalase e superóxido dismutase que inactivan as especies reactivas do osíxeno que doutro modo serían tóxicas para as bacterias e un factor
  • organismos vivos que están expostos ao osíxeno Cataliza a descomposición do peróxido de hidróxeno en auga e osíxeno A catalase ten un dos números de recambio
  • mecanismo máis común da disfunción endotelial é o incremento de especies reactivas do osíxeno que poden prexudicar á produción de óxido nítrico e á súa actividade
  • un metabolismo aerobio e produce accidentalmente especies reactivas do osíxeno ROS Estas especies químicas reaccionan rapidamente con elementos fundamentais
  • debaixo de 100 nm, e por tanto con máis enerxía, ionizan o osíxeno atómico e molecular e o nitróxeno do aire tan fortemente que son absorbidas a altitudes de
                                     
  • que é a forma soluble do ferro, que orixina cando se oxida o ión insoluble Fe III o cal pode xerar especies reactivas do osíxeno A capacidade da frutosa
  • impedimento estérico, e pode aumentar substancialmente a reactividade Todos os alcanos reaccionan con osíxeno nunha reacción de combustión, aínda que se torna
  • algunhas especies reactivas de osíxeno son creadas por luz visíbel na pel, e que estas poden desenvolver algún papel no fotoenvellecemento, do mesmo xeito
  • condicións de laboratorio. O ADNmt é especialmente susceptible ás especies reactivas do osíxeno xeradas pola cadea respiratoria debido á súa proximidade. Aínda
  • de especies reactivas do osíxeno como superóxidos, peróxidos, e hipobromitos ácido hipobromoso, que é producido principalmente pola peroxidase do eosinófilo
  • de calor. O isopreno pode tamén darlle certa resistencia ás especies reactivas do osíxeno A cantidade de isopreno liberado da vexetación depende da masa
  • importantes da célula causados polas especies reactivas do osíxeno como radicais libres e peróxidos. A cisteína do glutatión contén un grupo tiol - SH
  • fosforilación oxidativa é unha parte vital do metabolismo, produce unha pequena proporción de especies reactivas do osíxeno tales como superóxido e peróxido de
  • que conteñen nitróxeno, osíxeno ou xofre. No entanto existen diferenzas respecto da cantidade dos compostos segundo a especie animal de que se trate.
  • xunto coa xeración de especies reactivas do osíxeno pola fosfatase ácida tartarato resistente, degrada os produtos da reabsorción do óso. Os osteoclastos


                                     
  • laboratorios onde é producido. Os metais do grupo 12 son calcófilos: teñen unha baixa afinidade polo osíxeno e prefiren formar sulfuros. Os minerais destes
  • destrúen aos virus, como o ácido salicílico, óxido nítrico e moléculas reactivas do osíxeno As partículas dos virus de plantas ou partículas similares a virus
  • soa molécula de AFMK pode neutralizar unhas 10 moléculas de especies reactivas do osíxeno e nitróxeno, xa que moitos dos produtos de derivados das reaccións
  • invertebrates? Braz. J. Med. Biol. Res. 32 5 529 538. PMID 10412563. doi 10.1590 S0100 - 879X1999000500005. Francis CW, Kaplan KL 2006 Chapter
  • implican danos nas células, como a radiación ultravioleta do sol ou as especies reactivas do osíxeno A melanina tamén protexe contra os danos por altas temperaturas
  • sinalización autócrina na mesma célula que a produciu As especies reactivas do osíxeno como o óxido nítrico NO poden tamén actuar como mensaxeiros
  • asociada coa disfunción mitocondrial e a xeración resultante de especies reactivas do osíxeno ROS que poden iniciar unha vía de sinalización celular que
  • plasmática e afectar ás células próximas. Sintetízase a partir da arxinina e osíxeno pola NO sintase e funciona por medio da activación da guanilil ciclase

Users also searched:

especie reactiva do osíxeno, compostos químicos. especie reactiva do osíxeno,

...
Free and no ads
no need to download or install

Pino - logical board game which is based on tactics and strategy. In general this is a remix of chess, checkers and corners. The game develops imagination, concentration, teaches how to solve tasks, plan their own actions and of course to think logically. It does not matter how much pieces you have, the main thing is how they are placement!

online intellectual game →