Лекция 12. Механизм синтеза атф

Свободные радикалы и свободно-радикальные процессы.
Свободнорадикальные продукты образуются при отрыве протона от -СН- -групп, особенно если они расположены в соседнем положении с двойной связью. Процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) имеет свободнорадикальную природу и играет большую роль в определении физико-химического состояния мембран, их проницаемости, активности мембраносвязанных ферментов и клеточного метаболизма в целом.
ПОЛ инициируется при действии активных форм кислорода (радикалы ’OH, НО₂’, синглетный кислород ¹О₂), различных прооксидантов, квантов ультрафиолета, при действии ионизирующей радиации, в условиях различных патологий и т.д. В результате отрыва водорода от RH на начальном этапе образуются свободные радикалы R^’, которые затем реагируют с кислородом с образованием гидроперекисей ROOH, представляющих первичный относительно стабильный продукт перекисного окисления. Например, при действии ультрафиолетового происходит цепная реакция:
RH + h  R’ + O₂  RO₂’ + RH  ROOH + R’
Далее звено: R’ + O₂  RO₂’ + RH  ROOH + R’ многократно повторяется, придавая процессу цепной характер, пока не будут созданы условия для обрыва цепи, такие как антиоксиданты, снижение уровня О₂, рекомбинация радикалов с образованием стабильных продуктов и др.
Антиокислительными защитными свойствами обладают соединения фенольной структуры (-токоферол, синтетический антиоксидант ионол) или вещества, взаимодействующие с активными формами кислорода. Так, -каротин и -токоферол эффективно тушат синглетный кислород, дезактивируя его синглетно-возбужденное состояние.
В биологических мембранах реакциям ПОЛ подвергаются в основном фосфолипиды с непредельными жирнокислотными остатками. В результате этого увеличивается вязкость мембраны, появляются поперечные межмолекулярные сшивки и увеличивается количество упорядоченных липидов с ограниченной подвижностью.
В процессе реакций ПОЛ появляющиеся свободные радикалы R’, RO₂’ могут рекомбинировать друг с другом с выделением значительного количества энергии (~ 7-100 ккал/моль). Этой энергии достаточно для перевода продуктов реакции в электронное возбужденное состояние.