Низькомолекулярні антиоксидантні сполуки - Вплив іонів міді, кадмію та заліза на вміст низькомолекулярних антиоксидантних сполук та активність гваяколпероксидази і глутатіонредуктази тютюну
Пошкодження у рослин зустрічаються тоді, коли здатність антиоксидантних процесів детоксикувати наслідки стресу менша, ніж пошкоджуюча здатність утворених АФК. Аеробні організми створили складні системи, які захищають їх від шкідливого впливу АФК. До їх складу входять і низькомолекулярні антиоксидантні сполуки. Це - аскорбінова кислота (аскорбат), глутатіон, тіоли, б-токоферол, захисні пігменти типу каротиноїдів. Ці сполуки захищають клітинні компоненти від вільних радикалів таких як супероксид та метастабільні гідропероксиди [A. Michalak, 2006].
Глутатіон (д-глутамілцистеїнілгліцин) - трипептид, розчинення у воді якого підсилює його відновні властивості, зумовлені тіольною групою. Синтезується з глутаміну, цистеїну та гліцину. У клітині глутатіон присутній у високих концентраціях в цитоплазмі, мітохондріях та ядрі (5-10 мМ), в ендоплазматичному ретикулумі менше - всього 2 мМ. У мітохондріях глутатіон - основна складова, оскільки він захищає клітину від оксидативного стресу. Більше 99% глутатіону в клітині знаходиться у відновленій формі (GSH), і лише мізерна частка - в окисненій (дисульфід, GSSG) [E. Kulikowska-Karpiсska, 2004].
Відновлений глутатіон (г-Glu-Cys-Gly, GSH) - завдяки його унікальному окисно-відновному потенціалу та нуклеофільним властивостям включений в клітинний захист проти токсичного впливу ксенобіотиків, вільних радикалів, засолення, закислення та ВМ (мідь, срібло, цинк, хром), утворюючи з ними стійкі комплекси - фітохелатини (ФХ). Також глутатіон є субстратом для синтезу ФХ. Відомо, що генетично модифіковані рослини A. thaliana зі зниженим вмістом глутатіону, були більш чутливими до дії Cd через їх обмежену здатність до утворення ФХ. Основне завдання глутатіону - знешкодження активних електрофільних сполук та роль своєрідного внутрішньоклітинного "відновного буферу" [Y. Cai, 2010; E. Kulikowska-Karpiсska, 2004].
Глутатіон - важливе джерело небілкових тіолів для рослинної клітини та відіграє вирішальну роль у її життєдіяльності. Цей трипептид - частина антиоксидантного аскорбат-глутатіонового циклу, який допомагає попередити або мінімізувати шкоду, спричинену АФК. Також ця функція включає окиснення тіольних груп, переважно утворюючи глутатіон дисульфід (GSSG). Було [Jorge Mendoza, 2009]. Глутатіон бере безпосередню участь у реакції знешкодження та видалення ліпідних пероксидних радикалів у реакції нуклеофільного аткування гідропероксидів глутатіон-S-трансферазою [Ewa Skorzynska-Polit, 2007]. Ще одна з найголовніших функцій полягає в тому, що він підтримує тіольні групи білків у відновленій формі, що є дуже важливим для збереження їхньої активності. Глутатіон може впливати на окисно-відновні умови певних білків через не ензиматичний обмін SH/SS груп. Тобто він поєднує ензиматичний та неензиматичний захист клітинних структур від окиснення [E. Kulikowska-Karpiсska, 2004].
L-аскорбінова кислота (вітамін С, AsA) - ендіольна форма д-лактону 3-кето-гулонової кислоти. Молекула кислоти складається з ендіольної групи [-C(OH)=C(OH)-], відповідальної за кислотні та відновні властивості. Вона має сильні кислотні властивості, тому є важливим антиоксидантним фактором у водному середовищі.
Вітамін С - нестабільна сполука, чутлива до нагрівання, особливо в присутності кисню, та ВМ (заліза, міді). Вона окиснюється до L-дегідроаскорбату з допомогою вільнорадикального L-монодегідроаскорбату:
L-аскорбінова кислота - вільний аскорбільний радикал - L-дегідроаскорбат.
У водному розчині молекула аскорбату дуже нестабільна - лактонне кільце може розгортатися спонтанно, утворюючи дикетогулонову кислоту, гідроліз якої спричинює втрату активності. Дегідроаскорбат ефективно захищає мембранні ліпіди від переокиснення міддю.
Основна функція аскорбінової кислоти - участь в реакціях гідроксилювання, наприклад, гідроксилази, яка є кофактором у синтезі колагену і вимагає наявності аскорбату. В організмі рослин аскорбат відіграє роль антиоксиданту, який захищає від впливу АФК, реагуючи з з ними та попереджуючи пошкодження ДНК. Разом з цитохромами а і с, піримідинами та флавіновими нуклеотидами, глутатіоном аскорбат формує відновну систему, яка регулює окисно-відновний потенціал клітини. Необхідна для регенерації б-токоферолу. Показано, що за низької концентрації (50 мМ) та присутності іонів транзитних металів аскорбат проявляє пероксидні властивості через встановлення оптимального співвідношення Fe3+/Fe2+ та Cu2+/Cu+, відновлення яких підтримує перекисне окиснення NADPH-залежних ліпідів. За вищої концентрації аскорбат інтенсивно відновлює Fe3+ до Fe2+, чим інгібує перекисне окиснення NADPH-залежних ліпідів [E. Kulikowska-Karpiсska, 2004]. Серед антиоксидантів аскорбат - ключова сполука у механізмі знешкодження АФК, особливо пероксиду водню. Реакція аскорбінової кислоти з Н2О2 може відбуватись прямо або каталізуватись APX. Відновлення AsA каталізується прямо відновленим фередоксином фотосистеми I та монодегідроаскорбат редуктазою (MDHAR), дегідроаскорбат редуктазою (DHAR) та GSH [Shu-Hsien Hung, 2005].
Аскорбат - важливий антиоксидант, що функціонує як термінальний антиоксидант аскорбат-монодегідроаскорбатної пари через його окисно-відновний потенціал, який є набагато меншим за потенціали більшості вільних радикалів. В оброблених тріазолом рослинах у листках та коренях збільшувався вміст аскорбату [Thirumal Sivakumar, 2010].
Похожие статьи
-
В умовах активної антропогенної діяльності, бурхливого розвитку промисловості та, як наслідок, інтенсивного забруднення довкілля рослинам все важче...
-
Глутатіон редуктаза (GR, NADPH-залежна глутатіон оксидоредуктаза; ЕС 1.6.4.2.) - фермент, який відновлює глутатіон за рахунок окиснення NADPH. GSSG + 2...
-
Вплив важких металів на рослинний організм Важкий метал рослина гваякол пероксидаза В природі рослини піддані впливу різноманітних стресових чинників...
-
Гваякол пероксидаза належить до класу III - класичних пероксидаз рослин. Ці пероксидази глікозильовані, містять 4 дисульфідних зв'язки та 2 катіони...
-
Життя в аеробних умовах вимагало створення системи протидії впливу змін факторів довкілля та викликаному цими змінами абіотичному стресу. Протягом...
-
Виявлення ізоферментних спектрів гваякол пероксидази в ПААГ в нативних умовах проводили за загальною методикою ... []. Гель для електрофорезу готували як...
-
Рослинний матеріал та умови стресу, викликаного важкими металами Рослинний матеріал та умови культивування Дослідження проводились на рослинах Nicotiana...
-
Фізіологічне значення фосфору - Фізіологічне значення калію і фосфору
Фосфор - другий за важливість елемент мінерального живлення рослин. Поряд із азотом і калієм він часто виступає лімітуючим фактором функціонування...
-
Метаболізм - обмін речовин, хімічні перетворення, що протікають від моменту надходження поживних речовин в живий організм до моменту, коли кінцеві...
-
Правила правильного дихання - Оздоровчий вплив дихальних вправ
Одним із завдань фізичного виховання дітей з послабленим здоров ям є навчання їх правильному диханню. Правильне дихання є необхідним чинником здоров я...
-
Серед різних з'єднань ртуті найбільшу популярність одержали наступні з'єднання. Двохлориста ртуть (Hg CI 2), або сулема . В чистому вигляді являє собою...
-
Катаболизм - Физиология микроорганизмов
Реализуется ч/з образование молекулы АТФ "разменной монеты", может превражатся в АДФ, АМФ. Эта неустойчивость позволяет выполнять функцию переноса...
-
Механизм, благодаря которому генетическая информация ДНК "транскрибируется" в матричную РНК, а затем транслируется в белок, выяснился через несколько лет...
-
Інтерферонотерапія гострих респіраторних вірусних інфекцій у дітей
Грип та інші гострі респіраторні вірусні інфекції (ГРВІ) за частотою реєстрованих випадків посідають перше місце, досягаючи 95 % у структурі інфекційної...
-
Многолетняя динамика заболеваемости дизентерией в Железнодорожном районе г. Рязани. При оценке многолетней динамики заболеваемости исходят из того, что...
-
Выводы, Использованная литература - Витамин Н, биотин
Таким образом, биотин формирует часть некоторых ферментных комплексов и необходим для нормализации роста и функций организма. Он играет ключевую роль в...
-
Анемия (малокровие) - уменьшение в крови общего количества гемоглобина, которое, за исключением острых кровопотерь, характеризуется снижением уровня...
-
Одним из аргументов против роли вирусов в возникновении большинства злокачественных опухолей у человека считается тот факт, что в подавляющем большинстве...
-
Какие свойства делают растение полезным - Рожденный в Южной Америке
Научные исследования подтверждают высокое содержание в растении белков, наличие витаминов (витамины А, С, D и Е и группа В) и минеральных веществ (до 4%,...
-
Внемитохондриальное окисление - Биологическое окисление
Внемитохондриальное окисление протекает в ЭПС, пероксисомах, на внешней мембране митохондрий, цитозоле. Этот вид окисления в разных тканях расходует...
-
Цитологический анализ: хроматин, хромосомы, Хроматин - Ядерный аппарат
Хроматин При наблюдении некоторых живых клеток, особенно растительных или же клеток после фиксации и окраски, внутри ядра выявляются зоны плотного...
-
Вплив дихання на коливання тривалості інтервалу R-R та серцевого викиду
Основним методичним підходом вивчення серцево-дихального синхронізму є аналіз змін коливань гемодинамічних показників при диханні з регламентацією...
-
Контамінанти та їх вплив на мікробіоту "водоймища" Для визначення найбільш актуальних проблем, що вимагають подальших наукових розробок, пов'язаних з...
-
Система управління якістю довкілля, крім еколого-гігієнічної регламентації технологій, які використовуються при переробці твердих і рідких відходів, що...
-
Алкоголь та його вплив на людину
1. Сучасні проблеми алкоголізму. Причини поширення алкоголю Люди давно навчились виготовляти спиртні напої. Початково їх вживання мало обрядовий...
-
Ветеринарно-санітарна оцінка продуктів тваринництва, Висновок - Токсикологія сполук ртуті
Категорично заборонено проводити вимушений забій тварин при підозрі на отруєння ртутьорганічними препаратами. Всі продукти тваринництва, отримані від...
-
Східна дихальна терапія, Висновки до 2-го розділу - Оздоровчий вплив дихальних вправ
Східна дихальна терапія - це здається досить дивним, проте з диханням пов'язаний ефективний метод лікування багатьох захворювань, що пов'язані з життям в...
-
Дихальна гімнастика, її вплив на здоров'я дітей - Оздоровчий вплив дихальних вправ
Дихальна гімнастика доступна всім, вона не вимагає багато часу та сил. Кілька глибоких вдихів і видих, зроблених на робочому місці, допоможуть вам...
-
Лікувальні вправи для дітей з бронхо-легеневою патологією При таких захворюваннях у вправах, що виконуються дітьми, треба припускати поряд з плавними,...
-
Навчання дітей правильному диханню починається з теоретичних відомостей про дихання, його значення у життєдіяльності людини, механізми дихання, основні...
-
Профілактика отруєнь - Токсикологія сполук ртуті
При отруєннях ртуттю передусім застосовують спеціфічний антидот - унітіол. Можливе застосування ЕДТА, БАЛ, дикатитолу, тіосульфату натрія. Всі ці...
-
Вступ - Оздоровчий вплив дихальних вправ
Актуальність. Дослідження багатьох вчених свідчать про те, що правильне дихання відіграє важливу роль для здоров'я людини. Дихальна гімнастика допомагає...
-
Лікування - Токсикологія сполук ртуті
При отруєнні ртутними препаратами, передусім, використовують спецефічний антидот - унітіол. При нейтральній реакції унітіолу у воді безкольорові, при...
-
Діагностика - Токсикологія сполук ртуті
Ртуть пестициди лабораторія Діагноз на отруєння ртутьорганічними препаратами встановлюється на основі даних анамнезу, клінічної картини інтоксикації,...
-
Клінічні симптоми отруєння тварин різних видів - Токсикологія сполук ртуті
Ртуть пестициди лабораторія Отруєння ртуттю в теперішній час зустрічається, як правило в хронічній формі. Однак можливі і гострі інтоксикації препаратами...
-
Умови, що сприяють отруєнню - Токсикологія сполук ртуті
Отруєння тварин ртутьорганічними пестицидами зустрічаються в наступних випадках. - Використання в корм тваринам протравленого зерна, що залишилося від...
-
Фізичні та хімічні властивості сполук ртуті - Токсикологія сполук ртуті
Ртуть ( меркурій ) - полі ізотопний елемент; в природі зустрічається 7 її стабільних ізотопів. Ртуть іноході зустрічається в природі у вільному стані...
-
Мета роботи. Оцінити вплив супутньої хронічної серцевої недостатності (ХСН) на оцінку тяжкості симптоматики та коректність класифікації хронічного...
-
Вступ - Токсикологія сполук ртуті
Інтенсифікація сільського господарства сполучена з залученням в кругообігу природи великої кількості небезпечних для здоров'я людини і тварини хімічних...
-
Наукове обгрунтування допустимого рівня антропогенного впливу на природні комплекси, що регламентують не тільки екологічну чистоту, але і економічну...
Низькомолекулярні антиоксидантні сполуки - Вплив іонів міді, кадмію та заліза на вміст низькомолекулярних антиоксидантних сполук та активність гваяколпероксидази і глутатіонредуктази тютюну