Антиоксиданты, их роль в биологии и медицине

Скачать

Свободные радикалы и их влияние. Механизмы действия антиоксидантов. Влияние антиоксидантов на организм человека. Природные антиоксиданты, их действие и нормы потребления. Бета-каротин и другие каротины. Влияние антиоксидантов на процесс старения.

Размер: 38,9 K
Тип: реферат
Категория: Химия
Скачать

Другие файлы:

Красители в биологии и медицине (справочник)
В брошюре представлен обобщенный материал по классификации, применению и номенклатуре красителей, использующихся для окраски микропрепаратов в биологи...

Комплексоны в биологии и медицине
В книге рассмотрено влияние комплексонов, а также естественно присутствующих в организме биолигандов на минеральный обмен и поведение токсических мета...

Иллюстрационный материал на уроках биологии
Роль иллюстрационного материала на уроках биологии. Работа с книгой на уроках биологии. Методические особенности организации работы с иллюстрационным...

Полимеры в биологии и медицине
"Полимеры в биологии и медицине" написана международной командой авторов под руководством редактора Майка Дж.Дженкинса. Книга представляет собой обзор...

Математика в медицине
Роль математического образования в медицине. Вооружение студентов математическими знаниями и умениями, необходимыми для изучения специальных дисциплин...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра химии

реферат

АНТИОКСИДАНТЫ, ИХ РОЛЬ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ

Выполнила: студентка 27 группы,

1 курса, лечебного факультета

Науменко Т.С.

Проверила: ассистент каф. химии,

Танкабекян Назели Арсеновна

Волгоград - 2014 г.

Содержание

1. Понятие антиоксидантов

2. Свободные радикалы и их влияние

3. Классификация антиоксидантов

4. Механизмы действия антиоксидантов

5. Влияние антиоксидантов на организм человека

6. Природные антиоксиданты, их действие и нормы потребления

6.1 Витамин С

6.2 Витамин Е

6.3 Селен

6.4 Бета-каротин и другие каротины

6.5 Убихинон

7. Влияние антиоксидантов на процесс старения

8. Список используемой литературы

1. Понятие антиоксидантов

Антиоксиданты - это вещества, ингибирующие перекисное окисление липидов, стабилизирующие структуру и функции мембран клеток и создающие оптимальные условия для гомеостаза клеток и тканей при самых разнообразных чрезвычайных воздействиях патогенных факторов на организм. Именно поэтому их широко применяют при лечении многих заболеваний и для защиты пищевых продуктов и лекарственных препаратов от окисления кислородом. При любых чрезмерных воздействиях на организм факторов психической, физической и химической природы происходит увеличение перекисного окисления липидов, которое является пусковым механизмом мембранной патологии.

Антиоксиданты в большинстве своем являются витаминами, которые очищают организм от свободных радикалов, которые постоянно образуются в организме человека в результате многочисленных окислительно-восстановительных процессов, направленных на поддержание нормального функционирования всех органов и систем. В естественных условиях количество свободных радикалов мало, и их действие на клетки организма полностью подавляется поступлением извне антиоксидантов, при потреблении человеком пищи, содержащей эти вещества.

2. Свободные радикалы и их влияние

Свободные радикалы - это продукты неполного восстановления кислорода, это молекулы с неспаренными электронами, находящимися на внешней оболочке атома. Они обладают очень высокой реакционной способностью и, как следствие, выраженным повреждающим действием на клеточные макромолекулы. В понятие свободного радикала не включаются ионы металлов переменной валентности, неспаренные электроны которых находятся на внутренних оболочках. Множество болезненных состояний (хронические заболевания, стресс, действие радиации, процесс старения и др.) протекают в организме с образованием свободных радикалов, которые способны обратимо или необратимо разрушить вещества всех биохимических классов, включая и свободные аминокислоты, липиды, углеводы и молекулы соединительных тканей. Кроме того, к повышенному образованию свободных радикалов в организме приводят прием препаратов с прооксидантными свойствами, проведение ряда лечебных процедур (кислородотерапия, гипербарическая оксигенация, ультрафиолетовое облучение, лазерная коррекция зрения, лучевая терапия), а также различные экологически неблагоприятные факторы окружающей среды. В этом состоянии свободные радикалы ловят уязвимые протеины, ферменты, липиды и даже целые клетки. Отнимая электрон у молекулы, они инактивируют клетки, тем самым, нарушая хрупкий химический баланс организма. Когда процесс происходит снова и снова, начинается цепная реакция свободных радикалов, при этом разрушаются клеточные мембраны, подрываются важные биологические процессы, создаются клетки-мутанты.

В случае, когда свободные радикалы окисляют липиды, происходит образование опасной формы липидного пероксида. Их избыток ведет к окислению липидов - основы клеточных мембран - и, в результате, к нарушению функций мембран клеток нашего организма, к нарушению здоровья и преждевременному старению. Избыточная активация процессов цепного свободнорадикального окисления липидов может привести к накоплению в тканях таких продуктов, как липоперекиси, радикалы жирных кислот, кетоны, альдегиды, кетокислоты, что, в свою очередь, может привести к повреждению и увеличению проницаемости клеточных мембран, окислительной модификации структурных белков, ферментов, биологически активных веществ.

Перекисное окисление липидов возрастает при многих заболеваниях, поэтому его можно считать универсальным патологическим мембранным процессом, к которому наиболее чувствительны плазматические мембраны, мембраны митохондрий, микросом.

Общие признаки мембранной патологии, вызванной увеличением перекисного окисления липидов являются:

* Повышение гидрофильности мембран, вследствие чего увеличивается их проницаемость для ионов кальция и других ионов.

* Разобщение процессов дыхания и фосфорилирования.

* Нарушение ферментных функций.

* Ослабление связи фосфолипидов со структурными и рецепторными белками мембран.

* Инактивация тиоловых ферментов, SH-групп аминокислот, белков.

* Повреждение ДНК.

* Набухание и лизис мембран, в частности лизосом, и выход из них фосфолипаз и других гидролитических ферментов, вызывающих нарушение клетки.

Таким образом, выраженное длительное усиление перекисного окисления липидов приводит к уменьшению детоксикации эндогенных веществ и ксенобиотиков, дистрофии, а затем к гибели клеток и инфаркту ткани.

3. Классификация антиоксидантов

антиоксидант старение каротин радикал

1. Антирадикальные средства ("скэвинджеры" - от англ. "Scavengers" - мусорщики):

1.1. Эндогенные соединения: a-токоферол (витамин Е), кислота аскорбиновая (витамин С), ретинол (витамин А), b-каротин (провитамин А), убихинон (убинон).

1.2. Синтетические препараты: ионол (дибунол), эмоксипин, пробукол (фенбутол), диметилсульфоксид (димексид), олифен (гипоксен).

2. Антиоксидантные ферменты и их активаторы: супероксиддисмутаза (эрисод, орготеин), натрия селенит.

3. Блокаторы образования свободных радикалов: аллопуринол (милурит), антигипоксанты.

4. Механизмы действия антиоксидантов

Механизм действия наиболее распространённых антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и др.) состоит в обрыве реакционных цепей: молекулы антиоксиданта взаимодействуют с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов. Окисление замедляется также в присутствии веществ, разрушающих гидроперекиси (диалкилсульфиды и др.). В этом случае падает скорость образования свободных радикалов. Даже в небольшом количестве (0,01--0,001 %) антиоксиданты уменьшают скорость окисления, поэтому в течение некоторого периода времени (период торможения, индукции) продукты окисления не обнаруживаются. В практике торможения окислительных процессов большое значение имеет явление синергизма -- взаимного усиления эффективности антиоксидантов в смеси, либо в присутствии других веществ. Антиоксиданты действуют как ловушки для свободных радикалов. Отдавая электрон свободному радикалу, антиоксиданты останавливают цепную реакцию. Правильная регуляция этого баланса помогает организму расти, вырабатывать энергию.

Можно выделить следующие пути действия антиоксидантов.

1. 1-й путь - связан с непосредственным воздействием антиоксидантов на свободные радикалы и их роль в иммунном ответе. Как правило, этот путь связан с подавлением синтеза простагландинов и активацией клеток антиген-неспецифического иммунитета. К антиоксидантам, обладающим таким механизмом действия, относятся жирорастворимый витамин Е и в-каротин. Эти антиоксиданты не синтезируются в организме, а поступают с пищей или в виде пищевых добавок, и, как правило, действуют в плоскости липидных мембран, не проникая в цитоплазму клеток;

2. 2-й путь - зависит от более гидрофильных антиоксидантов, способных проникать в цитоплазму клеток и регулировать уровень экспрессии различных факторов (например, ядерного фактора) и изменять процесс экспрессии провоспалительных генов. К этой группе веществ относятся не только антиоксиданты (глутатион, мелатонин), но и промоторы синтеза и восстановления глутатиона, не обладающие прямыми антиоксидантными свойствами (аскорбиновая кислота, рибофлавин, витамин В6, цинк, селен, медь и др.);

3. 3-й путь - сочетание двух выше приведенных механизмов (кофермент Q10, карнозин, растительные биофлавоноиды, хлорофиллы, катехины);

5. Влияние антиоксидантов на организм человека

Процессы перекисного окисления липидов постоянно происходят в организме и имеют важное значение для обновления состава и поддержании функциональных свойств биомембран, энергетических процессов, клеточного деления, синтеза биологически активных веществ, внутриклеточной сигнализации.

Влияние антиоксидантов на наш организм очень многогранно и интересно. Применяя эти вещества, можно предостеречь себя от многих болезней и воздействия на организм свободных радикалов. За последние несколько лет было показано, что антиоксиданты крайне полезны для организма - они предотвращают развитие сердечно-сосу...