Фотодеструктивные процессы
68. Фотодеструктивные процессы. Их общая характеристика. Фотосенсибилизация, её виды и механизмы. Действие ультрафиолетового излучения на биологические мембраны. Механизмы повреждения и их последствия.
Фотодеструктивные процессы – это процессы нарушения свойств биологических молекул под действием света. Фотодеструктивные процессы напрямую индуцируются коротковолновым ультрафиолетом, который поглощается нуклеиновыми кислотами и белками. Длинноволновое УФ излучение и видимый свет практически не поглощается НК и белками, для реализации их деструктивного действия большую роль играют фотосенсибилизаторы.
1. Фотосенсибилизация с участием O2. Фотодинамические процессы.
· Фотовозбуждённый сенсибилизатор вступает в RedOx реакцию с макромолекулами, в результате образуются реакционноспособные радикалы сенсибилизатора и молекулы биологического субстрата. Радикалы вступают в реакцию с кислородом.
· А другом случае происходит перенос энергии от фотосенсибилизатора на кислород с образованием синглетного кислорода или супероксид-иона. АФК реагируют с биологическими молекулами и повреждают их.
2. Фотосенсибилизация без участия O2. Фотостатические процессы.
· Возбуждённый фотосенсибилизатор взаимодействует с субстратом, вызывая его изменение, но не образует с субстратом постоянного соединения.
· Возбуждённый фотосенсибилизатор образует устойчивое соединение с субстратом, нарушая его свойства.
Действие УФ излучения на мембраны складывается из действия на мембранные белки и действия на липиды мембран.
Рекомендуемые материалы
Свободнорадикальное окисление липидов связано с образованием радикалов жирных кислот под действием активных форм кислорода и перекиси. Образование активных форм кислорода начинается с присоединения электрона к молекуле кислорода.
Ещё посмотрите лекцию "Бюджет и баланс издания" по этой теме.
При этом может образовываться супероксид-ион, перекись и гидроксильный радикал.
Эти формы являются очень реакционноспособными и вступают во взаимодействие практически с любыми веществами.
Возможно присоединение перекиси по двойной связи жирных кислот липидов. Это приводит к образованию липидных перекисей, которые в свою очередь также являются высокоактивными соединениями. В результате они взаимодействуют друг с другом с образованием поперечных сшивок между липидными молекулами. Этот процесс приводит к увеличению количества упорядоченных молекул с ограниченной подвижностью, повышается проницаемость мембраны.
Для ликвидации действия АФК в клетке работают антиоксидантные системы: Супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза и системы, направленные на дезактивацию синглетного кислорода: α-токоферол, β-каротин.
Действие на мембранные белки может протекать по фотодинамическому механизму, через образование АФК, а также без участия кислорода при поглощении излучения самими белками. Основные эффекты повреждения связаны с изменением конформации белков.
