|
РАДИКАЛЫ И АНТИОКСИДАНТЫ [ radicals and antioxidants ] (Лат.: radicalis - корневой, ~14 в).
(Греч.: άντί - приставка, в сложных словах означает противо-, противоположный + όξύς - кислый, ~18 в).
Радикалами называют атомы, ионы или фрагменты молекул веществ, которые обладают неспаренными электронами на внешних атомных орбиталях.
Антиоксидантами (1926) называют вещества, которые препятствуют окислению или реакциям, которые активируются кислородом, перекисями, радикалами.
|
Схема 1. Радикал и антиоксидант.
Цитата. См.: Encyclopedia of Foods, p. 33. Литература
|
 |
|
Примечание:
|
В процессе метаболизма клетка использует кислород. При этом, естественным путем образуются вещества, являющиеся побочными продуктами метаболизма. Молекулы некоторых из этих веществ утратили электрон. Такие молекулы с утраченным электроном называются свободными радикалами. Свободные радикалы «стремятся» восполнить утраченный электрон. Они «отнимают» электрон от веществ той жизненно важной структуры клетки, где они находятся. Это ведет к повреждению данной структуры клетки, нарушению её функций, к заболеванию и к смерти. Вещества, которые способны легко отдавать свои электроны, называются антиоксидантами. В частности антиоксидантами являются такие питательные вещества, как витамин C, витамин E, β ‑каротины и др. Отдавая свои электроны, антиоксиданты стабилизируют химический состав, структуру и функции клеток. Этим они предотвращают или устраняют повреждающее влияние свободных радикалов.
|
В живых структурах происходит стохастическое взаимодействие во времени и в пространстве множеств цепей химических реакций. Вероятность осуществления одной определенной элементарной реакции зависит как от прошлого, настоящего и будущего осуществления других реакций в конкретной единичной цепи, так и от осуществления других цепей в целом и их элементарных реакций. В каждой из цепей некоторые компоненты являются активными центрами реакций. Такие центры могут быть атомами, ионами или фрагментами молекул, которые обладают неспаренными электронами на внешних атомных орбиталях. Наличие неспаренных электронов обусловливает очень высокую реакционную активность таких центров.
Активные центры (атомы, ионы или фрагменты молекул) называют свободными радикалами, или по современной номенклатуре - радикалами. При взаимодействии молекул исходных веществ с радикалами, образуются молекулы других веществ, а также новые радикалы. Таким образом, активные центры являются инициаторами цепей превращений веществ и инициаторами образования новых радикалов.
|
Схема 2. Разновидности реактивного кислорода.
Модификация. См.: Koolman J., Röhm K.H., p. 285. Литература
|
 |
|
Примечание:
|
На схеме для обозначения радикалов использованы тривиальные названия.
В 2000 г. Международной комиссией по номенклатуре неорганической химии предложена две системы стандартов наименований радикалов (систематические наименования): координационная (радикально-функциональная) и заместительная номенклатура. По этим стандартам
тривиальному названию «супероксид-радикал» соответствуют:
– координационное название - диоксид (·1–), dioxide(·1–), читается: «диоксид, точка, один минус»
– заместительное название - диоксиданидил, dioxidanidyl,
тривиальному названию «гидроксил-радикал» соответствуют:
– координационное название - гидридооксиген (·), hydridooxygen(·),
– заместительное название - оксиданил, oxidanyl.
Для именования органических радикалов удобнее использовать заместительную номенклатуру. Координационная номенклатура удобнее для обозначения неорганических радикалов. Окончание «ил» в именах заместительной номенклатуры присуще названиям всех свободных радикалов. Отсюда, определение «свободный», как семантически излишнее, может не использоваться к существительному «радикал».
См.: Koppenol W. H. Names for inorganic radicals. Наименования неорганических радикалов. IUPAC Recommendations 2000. Pure Appl. Chem. 2000, 72, p. 437-446. Цитата
|
Радикалы являются продуктами нормального метаболизма, то есть - метаболитами. Образование, существование и распад радикалов в нормальном метаболизме - нормальные управляемые процессы. Целью такого управления является формирование уровня и дисперсии концентраций радикалов, соответствующих потребностям нормального метаболизма. Нарушение управления этими процессами приводит к выходу уровня и дисперсии концентраций радикалов за границы нормальных значений.
Нарушение управления может быть вызвано как эндогенными, так и экзогенными причинами. Среди них могут быть чужеродные для организма токсические вещества, поступающие с продуктами питания, с питьевой водой, с вдыхаемым воздухом, различные виды ионизирующей радиации. Следствием нарушений управления могут быть различные виды неспецифической патологии.
Одним из средств стабилизации уровня и дисперсии концентраций радикалов в границах нормальных значений являются эндогенные или экзогенные антиоксиданты. Источниками некоторых из них являются пищевые продукты (витамины, витаминоподобные вещества). Созданы синтетические заменители естественных антиоксидантов. Подобные антиоксиданты используются для внешней коррекции нарушений управления процессами образования, существования и распада радикалов.
Радикалы обозначают следующим образом: в эмпирических формулах атомов, ионов или фрагментов молекул, составляющих радикалы, к символу атома, имеющего неспаренные электроны, добавляют в положение верхнего индекса точки, соответствующие количеству неспаренных электронов: H·, O·, CH3·.
В общем, радикалы могут существовать от долей секунды (короткоживущие) до нескольких лет (долгоживущие). Они могут быть нейтральными или заряженными (ионорадикалы: анион-радикалы, катион-радикалы), иметь один или большее число неспаренных электронов (например, бирадикалы), быть твердыми, жидкими или газообразными веществами, иметь различную степень стабильности.
В организме наиболее простыми радикалами являются молекула кислорода (бирадикал), супероксид-анион-радикал и нейтральный гидроксил-радикал.
Молекула кислорода (O2) содержит два неспаренных электрона, то есть, по-существу является бирадикалом. Эти неспаренные электроны расположены так, что молекула O2 остается относительно стабильной. Если молекула O2 присоединяет дополнительный электрон (схема 2, А), то образуется супероксид-анион-радикал (O2·–), который обладает высокой реакционной активностью. В результате восстановления (схема 2, Б) образуется пероксид-анион (O22-). Пероксид-анион легко связывает два протона 2H+ и преобразуется в пероксид водорода (Н2О2). Присоединение третьего электрона (схема 2, В) приводит к расщеплению пероксид-аниона (O22-) на ионы O2- и O–. Ион O22- присоединяет два протона 2H+, в результате чего образуется вода. Присоединение протона H+ к иону O– приводит к образованию гидроксил-радикала (HO·–). Присоединение третьего электрона (схема 2, Г) и протона H+ к иону O– приводит к образованию воды.
Для защиты от накопления и действия потенциально патогенных радикалов, клетки содержат антиоксиданты. Они являются восстановителями. Антиоксиданты легко реагируют с радикалами и защищают от окисления молекулы клетки, значимые для их нормального метаболизма. К естественным антиоксидантам принадлежат многие витамины (С, E и др.), витаминоподобные вещества и многие метаболиты.
Литература. Иллюстрации. References. Illustrations
Щелкни здесь и получи доступ в библиотеку сайта! Click here and receive access to the reference library!
- Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И. Человек и противоокислительные вещества. Л., Наука, 1985, 232 с.
Учебное пособие.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Дерябина Г.И., Соловов А.В. и др. Органическая химия. Кафедра органической химии Самарского госуниверситета.
Тщательно разработанный и хорошо иллюстрированный учебник для средней школы. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://cnit.ssau.ru/organics/ quotation
- Молекулярно-биологические базы данных. Институт математических проблем биологии РАН, 2001.
Названия, адреса наиболее известных баз данных. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.jcbi.ru/baza/prot.shtml quotation
- Зайцев В.Г. Модельные системы перекисного окисления липидов и их применение для оценки антиоксидантного действия лекарственных препаратов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Кафедра теоретической биохимии с курсом клинической биохимии. Специальность: 14.00.25 – фармакология, клиническая фармакология; 03.00.04 – биохимия. Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоград, 2001, 139 с. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.volgmed.ru/biochem/601/science-diss-zaitsev.php quotation
- Зайцев В.Г., Закревский В.И.Методологические аспекты исследований свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма. Вестник Волгоградской медицинской академии, ВМА Тр., т.54, вып.4, Волгоград, 1998, с 49-53. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.volgmed.ru/biochem/602/p-1998-01.php quotation
- Зайцев В.Г., Островский О.В., Закревский В.И.Связь между химическим строением и мишенью действия как основа классификации антиоксидантов прямого действия. Эксперим. клин. фармакол., 2003, 66, 4, с 66-70. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.volgmed.ru/biochem/602/p-2003-01.php quotation
- Костюк В.А., Потапович А.И. Биорадикалы и биоантиоксиданты. Минск, БГУ, 2004 182 с.
Руководство для специалистов.
Доступ к данному источнику = Access to the reference. Файл в формате DJVU. Просмотр в Internet Explorer.
URL: http://ihtik.lib.ru quotation
- Прайер У., ред. Свободные радикалы. Пер. с англ., М, «Атомиздат», 1970 328 с.
Первая монография на русском языке по данной теме.
Доступ к данному источнику = Access to the reference. Файл в формате DJVU. Просмотр в Internet Explorer.
URL: http://ihtik.lib.ru quotation
- Прайер У., ред. Свободные радикалы в биологии. Пер. с англ., М, «Атомиздат», 1979 328 с.
Сборник обзоров, подготовленных авторитетными специалистами.
Доступ к данному источнику = Access to the reference. Файл в формате DJVU. Просмотр в Internet Explorer.
URL: http://ihtik.lib.ru quotation
- Рогожин В.В. Пероксидаза как компонент антиоксидантной системы живых организмов. СПб.: Изд. ГИОРД, 2004, 240 с. Тщательно разработанное и хорошо иллюстрированное учебное пособие.
Доступ к данному источнику = Access to the reference. Файл в формате DJVU. Просмотр в Internet Explorer.
URL: http://ihtik.lib.ru quotation
- Baggott J., PhD, Dennis Sh.E., MS. Medical Biochemistry = Медицинская биохимия.
Тщательно разработанные и хорошо иллюстрированные учебные материалы. Литература.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www-medlib.med.utah.edu/NetBiochem/titles.htm quotation
- Denisov E.T., Afanas'ev I.B. Oxidation and Antioxidants in Organic Chemistry and Biology = Окисление и антиоксиданты в органической химии и биологии, 2005, 992 p.
Руководство для специалистов.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Experts from Dole Food Company, Experts from The Mayo Clinic, Experts from UCLA Encyclopedia of Foods: A Guide to Healthy Nutrition = Энциклопедия пищи. Руководство для здорового питания, Academic Press, 2002, 450 p.
Отлично иллюстрированное руководство для студентов и специалистов.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Hanninen O., Packer L. Handbook of Oxidants and Antioxidants in Exercise = Окислители и антиоксиданты при физических нагрузках. Elsevier Science, 2000, 1228 p.
Иллюстрированное учебное пособие.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Hardy J.K. Concepts in Biochemistry = Концепции в биохимии. Department of Chemistry, Hope College, Holland, Michigan.
Тщательно разработанные и хорошо иллюстрированные учебные материалы. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://ull.chemistry.uakron.edu/biochem/ quotation
- King M.W. Medical Biochemistry = Медицинская биохимия. Terre Haute Center for Medical Education.
Тщательно разработанное и хорошо иллюстрированное учебное руководство. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://web.indstate.edu/thcme/mwking/subjects.html quotation
- Koolman J., Röhm K.H. Color Atlas of Biochemistry = Цветной атлас по биохимии. 476 p.
Тщательно разработанное и хорошо иллюстрированное учебное руководство. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.hagioteam.info/search.php quotation
- Kyrk J. Animated Essentials of Amino Acid and Protein Structure = Основы биохимии аминокислот и белков. Анимации. In: John Kyrk. Cell Biology Animations
Тщательно разработанные и хорошо иллюстрированные учебные материалы. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.johnkyrk.com quotation
- Pokorny J., Yanishlieva N., and Gordon M.H., Eds Antioxidants in Foods: Practical Applications = Антиоксиданты в пище, 2001, 288 с.
Руководство для специалистов.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Von Worthington. Worthington Enzyme Manual. Enzymes and Related Biochemicals = Ферменты и другие вопросы биохимии.
Тщательно разработанные и хорошо иллюстрированные справочные материалы. Литература.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.worthington-biochem.com/index/manual.html quotation
- Weaver К.F. Molecular Biology = Молекулярная биология, 2nd ed., McGraw Hill, 2001, 880 p.
Отлично иллюстрированное учебное пособие для студентов и специалистов.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
См.: Питание: Литература. Иллюстрации,
Химия: Литература. Иллюстрации,
Биохимия человека: Литература. Иллюстрации,
Физиология человека: Литература. Иллюстрации,
|
«Я У Ч Е Н Ы Й И Л И . . . Н Е Д О У Ч К А ?»
Т Е С Т В А Ш Е Г О И Н Т Е Л Л Е К Т А
Предпосылка:
Эффективность развития любой отрасли знаний определяется степенью соответствия методологии познания - познаваемой сущности.
Реальность:
Живые структуры от биохимического и субклеточного уровня, до целого организма являются вероятностными структурами. Функции вероятностных структур являются вероятностными функциями.
Необходимое условие:
Эффективное исследование вероятностных структур и функций должно основываться на вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2015, …).
Критерий: Степень развития морфологии, физиологии, психологии человека и медицины, объём индивидуальных и социальных знаний в этих областях определяется степенью использования вероятностной методологии.
Актуальные знания: В соответствии с предпосылкой, реальностью, необходимым условием и критерием...
...
о ц е н и т е с а м о с т о я т е л ь н о:
— с т е п е н ь р а з в и т и я с о в р е м е н н о й н а у к и,
— о б ъ е м В а ш и х з н а н и й и
— В а ш и н т е л л е к т !
|
♥ Ошибка? Щелкни здесь и исправь ее! Поиск на сайте E-mail автора (author): tryphonov@yandex.ru
|
