Классическое и современное определение оксидативного стресса. Важность оксидативного стресса. Основные типы активных форм кислорода, время их распада.

Классическое определение – состояние организма, при котором наблюдается дисбаланс между произведенными и детоксифицированными активными формами кислорода (АФК) и свободными радикалами.Современное дополнение – это также может быть и стресс-фактор, напрямую вызывающий продукцию АФК.

Результат оксидативного стресса: (1 вариант) распознавание стресс-сигнала и приспособление; (2 вариант) излишнее повреждение и гибель по пути запрограммированной клеточной гибели или некротическому пути. Важность оксидативного стресса 1. Он вовлечен практически во все ответы растений на стрессоры. Пока не найдено ни одного стресс-фактора, который бы хотя бы частично не действовал через индукцию оксидативного стресса. 2. Является универсальным «декодировщиком» стимулов, он играет основную роль в распознавании и усилении стресс-сигналов (в особенности, патогенных) и запускает иммунный ответа и генетические программы устойчивости (неспец. и спец.). 3. Выступает в роли индуктора программируемой клеткой смерти при дистрессе. Поэтому АФК часто относят к «гормонам» стресса или «регуляторам» стресса. Другой такой регулятор - это цитоплазматический Са2+

Основные типы АФК их синтез и роль. АФК – вещества, имеющие более активный кислород. Свободный радикал, если имеет неспаренный электрон, и может существует несвязанно. АФА – активные формы азота – у растений найдены, но функция в стрессе не до конца ясна.Наиболее распространенная форма кислорода атмосфера - O2.

Он ди(би)радикал (O22•) и существует как свободная молекула, поэтому он свободный радикал. Но электроны у данного молекулярного кислорода имеют однонаправленные спины. В виду спиновой рестрикции они малоактивны.

Для активации электронная конфигурация кислорода должна измениться – например, под действием внешней энергии. Это могут быть энергизированные электроны в ЭТЦ, ультрафиолет, некоторые химические реакции, кавитация, ионизирующая радиация и т.д.).

Определения: АФК или РФК (А или Р – «активные» или «реактивные» формы кислорода): вещества, содержащие кислород в более активной, чем в О₂ форме. Они не всегда радикалы (Н₂О₂).Свободные радикалы (СР) – вещества, имеющие неспаренные электроны, и способные к свободной диффузии. Не все СР имеют в своем составе кислород, т.е. не все они АФК. Переходные металлы (ПМ) – IUPAC: В клетке Fe^2+/3+ и Cu^+/2+ легко принимают и передают электроны, играя ключевую роль в активации О₂.

Согласно IUPAC Gold Book переходные металлы «условно» не относят к СР, хотя они имеют неспаренные электроны.

Ключевой АФК – ^•О^-₂: Он – начало большинства реакций. Хотя сам чаще восстановитель.

^•О₂ может реагировать с H⁺, формирую гидропероксильный радикал (гидропероксил) HO₂^•, который намного более реактивен и более стабилен, а также скорее всего проницаем через мембрану. В реакции дисмутации 2 молекулы HO₂^• могут дать O₂ и H₂O₂.

Соотношение ^•O₂^-/HO₂^• возрастает с pH: 1/1 при pH 4.8. 10/1 при pH 5.8. 100/1 при pH 6.8

117. Активация кислорода. Определение активных форм кислорода, свободных радикалов, переходных металлов. Супероксидный анионный радикал, его взаимодействие с Н⁺. Восстановление кислорода, классическая реакция Фентона, неклассический синтез гидроксильного радикала.

Для активации электронная конфигурация кислорода должна измениться – например, под действием внешней энергии. Это могут быть энергизированные электроны в ЭТЦ, ультрафиолет, некоторые химические реакции, кавитация, ионизирующая радиация и т.д.).

АФК или РФК (А или Р – «активные» или «реактивные» формы кислорода): вещества, содержащие кислород в более активной, чем в О2 форме. Они не всегда радикалы (Н2О2).

Свободные радикалы (СР) – вещества, имеющие неспаренные электроны, и способные к свободной диффузии. Не все СР имеют в своем составе кислород, т.е. не все они АФК.

Переходные металлы (ПМ) – IUPAC:В клетке Fe2+/3+ и Cu+/2+ легко принимают и передают электроны, играя ключевую роль в активации О2.

Согласно IUPAC Gold Book переходные металлы «условно» не относят к СР, хотя они имеют неспаренные электроны.

Цифра I-восстановление кислорода,II-классическая реакция фентона(внешний перенос электрона), III-неклассический синтез гидроксильного радикала(внутренний перенос электрона)