Свободные радикалы. Образование и метаболизм презентация

Содержание

Что такое свободный радикал ? Свободный радикал - это молекулярная частица, у которой на внешней оболочке имеется хотя бы один неспаренный электрон. Радикал может образоваться из молекулы при ее окислении, например

Слайд 1Свободные радикалы. Образование и метаболизм
Ю.А. Владимиров
Медико-биологический факультет РГМУ
Факультет Фундаментальной Медицины МГУ


Слайд 2Что такое свободный радикал ?
Свободный радикал - это молекулярная частица, у

которой на внешней оболочке имеется хотя бы один неспаренный электрон.

Радикал может образоваться из молекулы при ее окислении, например при отрыве атома водорода (т.е. электрона и протона)


Слайд 3Электронная структура некоторых радикалов
O2 + e¯ → ·OO¯
·OO¯ + H+

→ ·OOH

Слайд 4

Биохимические
Маркеры Диеновая коньюгация
Ингибиторный анализ
Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)
Прямое обнаружение радикалов
Метод спиновых ловушек
Хемилюминесценция
Собственная
Активированная





Методы изучения

реакций с участием свободных радикалов

Слайд 5Хемилюминесценция при цепном (перекисном) окислении липидов


Слайд 6Цепное окисление липидов
→ LOO● + InH → LOOH + In● →

Обрыв цепи

Цепному окислению подвергаются жирные кислоты, углеводородные цепи которых содержат двойные связи. Окисление начинается с отрыва атома водорода в метиленовой группе рядом с двойной связью:
— CH2 — CH = CH —
Обозначим эту группу как LH.


Слайд 7Реакции цепного окисления липидов


Слайд 8ХЛ и [O2] (отн. ед.)
Время инкубации, мин
3
6
9
12
15
18
Коррелляция между цепным окислением липидов

и ХЛ в суспензии митохондрий к которым добавили ионы Fe2+.

Слайд 9Коррелляция между образованием продукта пероксидации (МДА) и ХЛ в суспензии митохондрий.
100
50
0
18
21
24
27
30


Хемилюминесценция
Условные

единицы

Время инкубации, мин


Слайд 10Fig. 8
(1971)


Слайд 11Реакции, ответственные за хемилюминесценцию


Слайд 12Вспышка свечения при взаимодействии Fe2+ с окисленными липидами


Слайд 13Измерение ХЛ – прямой метод определения радикалов LOO· в биохимических системах
LOO·

+ LOO· → LOH + L=O* + 1O2
L=O* → L=O + фотон
1O2 → 3O2 + фотон

Недостатки ХЛ метода:
Свечение очень слабое.
Свечение неспецифическое.
В результате:
Неизвестно, измеряем ли мы нужные нам процессы или же побочные реакции.



Слайд 14Хемилюминесценция при образовании активных форм кислорода


Слайд 15Основоположники
Robert Allan. Открыл ХЛ нейтрофилов в 1971 году.
A.U. Khan. Открыл ХЛ

при реакции гипохлорита с H2O2 в 1970 г.

Юрий Владимиров (1959). Сверхслабое свечение животных тканей.

Берлин 1997


Слайд 16Супероксидный радикал

Встретив чужеродную частицу, например, бактерию, фагоцит прикрепляется к ней и

начинает выделять активные формы кислорода, первая из которых - супероксидный радикал.

НАДФН + 2О2 → НАДФ+ + 2(•О2¯)

Реакция катализируется ферментным комплексом —НАДФН оксидазой, который встроен в цитоплазматическую мембрану.



Слайд 17Метаболизм супероксидного радикала
2 ·OO¯ → H2O2 + 3O2 (Супероксиддисмутаза)
2 ·OO¯ →

H2O2 + 1O2 (Спонтанно)
1O2 → 3O2 + фотон (1268 нм)
H2O2 → H2O + ½O2 (Каталаза)
H2O2 + Cl¯ → H2O + ClO¯ (Миелопероксидаза)
H2O2 + ·OO¯ + H+ → H2O + ·OH + 1O2 (Реакция Габер-Вейса)
H2O2 + Fe2+ → HO¯ + Fe3+ + ·OH (Реакция Фентона)
ClO¯ + Fe2+ → Cl¯ + Fe3+ + ·OH (Реакция Осипова)

Слайд 18
Судьба супероксидного радикала и нитроксида


Слайд 19Хемилюминесценция через стадию образования эксимеров кислорода


Слайд 20Активированная ХЛ
1. Химические активаторы (Sensitizers)


Слайд 21Два типа активаторов ХЛ – CL enhancers


Слайд 22Активировированная ХЛ лейкоцитов
Вспышка ХЛ при добавлении стимула к нейтрофилам.
1- без активатора,

2 – с люминолом.
Число клеток: 1 = 1×106, 2 = 1×104.
Чувтсвительность: 1 = ×20, 2 = ×1.

Yu. A. Vladimirov, S. R. Ribarov, P. G. Bochev, L. C. Benov, and G. I. Klebanov. Gen. Physiol. Biophys. 9 (1):45-54, 1990.


1×104 клеток,
+ люминол

1×106 клеток, без активатора

Люминол


Слайд 23Люминол — реагент на гидроксил-радикал и гипохлорит.
●OO¯
HO●
Luminol-radical
+ фотон


Слайд 24Люцигенин — реагент на супероксид.
сине-зеленая
люминесценция
+ ROOH
или R=O
+ фотон
N

R
CH3
N
H2
люцигенин
N

O
CH3
+ HOOH в


щелочной среде



Слайд 25Хемилюминесценция при окислении ксантина
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
1200
1400
1600
1800
2000
2200
Время, с
ХЛ сигнал, мВ
1256 – sucr-TRIS+100 mcL lucigenin+100mcL

xantin

1346 – + XO less than 100 mcL

1686 – 100 mcL lucigenin

1804 – 100 mcL lucigenin

1926 – 50 mcL SOD

2036 – off

lucigenin + xantin

XO

lucigenin


lucigenin

SOD


Слайд 26Хемилюминесценция митохондрий


Слайд 27Место образования супероксида в митохондриях
FIG. 8. Scheme illustrating the effects of

mitochondrial electron transport inhibition on superoxide generation. Sites of inhibition are indicated with boxes.

J. Duranteau‡ N. S. C., A. Kulisz, Z. Shao, and P.T. Schumacker, Intracellular Signaling by Reactive Oxygen Species during Hypoxia in Cardiomyocytes, JBC, 273(19):11619-11624 (1998).



Слайд 28Активированная ХЛ
2. Физические активаторы (Sensitizers)


Слайд 29Активированная ХЛ. Физические активаторы.
Квантовый выход ХЛ (ηХЛ):
Многие химические реакции сопровождаются

очень слабым свечением. Почему оно слабое?

≈ 10– 4

≈ 10– 4

≈ 10– 8


Слайд 30Хинолизин кумарины — физические активаторы


Слайд 31Механизм физической активации ХЛ
>C=O*
Липидные радикалы

φ = 0.1 – 1.0




Слайд 32


Lipid peroxidation
Fenton’s reaction
Concentration of C-525, M
Cemiluminescence
Активация ХЛ кумарином C-525







10–9
10–8
10–7
10–6
10–5
10–4
1
10
100
1000












Слайд 33
Усиление ХЛ кумарином C-525.
B
Следующая презентация


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика