第18章 自由基与代谢紊乱.ppt

第十八章 自由基与代谢紊乱 ;自由基（free radical）是指独立存在的、带有不成对电子的原子、分子、离子或基团。 人体内约 95% 的自由基为氧自由基。氧自由基有两面性，人体细胞呼吸、氧化还原反应，甲状腺素合成，吞噬细胞吞噬后杀灭细菌等过程中，都需要有氧自由基的参与。过多的氧自由基会对人体造成危害。 ; 主要内容 ;教学目标;; 1.什么是自由基 能独立存在的，含有一个或一个以上不配对电子的任何原子或原子团。 ;2.活性氧（reactive oxygen species,ROS） 是指氧的某些代谢产物和一些反应的含氧产物。 ;活性氧与氧自由基; 细胞内的线粒体、内质网、细胞核、质膜和胞液中均可产生。既可在氧化还原反应中产生，又可受放射线或其它外来物质作用而产生。 ; 1．胞浆内:酶促反应产生： 2．线粒体在传递电子过程中，可产生多种自由基。 3．内质网中细胞色素P450的反应，可产生自由基。 4．在质膜中还原型辅酶Ⅱ氧化酶，促使NADPH氧化为 NADP+，同时可使O2还原为O2－· 。;三、自由基的性质 ;过氧化反应 RH＋·OH R·＋H2O R·＋O2 RO2· RO2·＋RH R·＋ROOH 歧化反应 ·C2H5＋·C2H5 CH2＝CH2＋CH3－CH3 O2－·＋O2－· H2O2＋O2;O2－·可以连续不断地诱发机体产生新的自 由基或活性氧并可以互相转化 ;自由基普遍存在，那么我们一定得清除体内的一切自由基，这种说法正确吗？ ;;凝血酶原的合成与氧自由基的关系 O2－·＋CO2 　　　 “活性碳” 羧化酶　　 “活性碳”在羧化作用中起羧化剂的作用; 胶原蛋白合成与氧自由基的关系 酶促羟化作用需要O2－·、·OH、H2O2或1O2的参加。 脯氨酰羟化酶起催化作用时除分子氧以外，尚需 Fe2+、α-酮戊二酸和1种还原剂如维生素C的参加 　 羟化酶，Fe2+ α-酮戊二酸＋S＋O2 　　　　　琥珀酸＋CO2＋S·OH 还原剂; ;细胞色素P450通过羟化作用的解毒机制　　 　　　　　T：毒物、药物等;吞噬细胞杀死侵入机体的有害微生物的最重要机理是能产生有毒的各种活性氧。 呼吸爆发：当吞噬细胞进行吞噬作用时，氧化代谢突然增长，这一现象就称为呼吸爆发。 　;羟自由基的作用：自由基可诱导不饱和脂肪酸降解，最终产生丙二醛杀菌。 单线态氧的作用：实验表明：吞噬作用伴随着发光，说明细胞中存在单线态氧。;白细胞吞噬体内杀菌性氧产物的生成以及 保护细胞溶质以免氧化性的损伤示意图 ; 当在致病因子作用下，氧自由基的产生与清除动态平衡遭到破坏，当氧自由基的产生超过机体清除限度，即可引起对机体的损伤。;; 氧自由基→膜中多不饱和脂肪酸→ 脂氢过氧化物→新的氧自由基; 损伤作用机制： 使细胞的脂质受到破坏，从而影响细胞膜的功能。 产生多种活泼自由基攻击细胞中的酶和其他成分，使之丧失功能。 产物中的醛类化合物，对细胞有毒性作用。; 脂质过氧化与一些疾病的关系 ;自由基可以使蛋白质变性 自由基可影响酶的活性 ;三、糖化氧化作用对机体的损伤 ;四、自由基对核酸和染色体的损伤 ;五、NO和ONOOH的生成及对机体的作用 ;活性氮概念; NO的生物合成 ;;NO与超氧阴离子的反应及ONOOH的生成 O2－·＋NO O＝N－O－O－ O＝N－O－O－＋H+ O＝N－O－OH;NO和ONOOH的生物学效应 NO作为铁离子的配体：NO能可逆性地与含血红素铁、非 血红素Fe和铁硫蛋白结合。 ONOOH对靶分子的氧化：ONOOH是一种强氧化剂。能使神 经元羰基蛋白含量增加和谷氨酰胺合成酶活性降低，最 终导致细胞死亡。 NO、ONOOH对线粒体的损伤： 　　线粒体是细胞O2－·生成的主要地点，NO抑制电子传递， 导致O2－·和ONOOH形成，由此调控着线粒体对氧的摄取。; 为了避免过多氧自由基对人体的损伤，人体自身具有 一套清除氧自由基的保护系统，即