Oxunar álag og oxunarvarnir Súrefni og hvarfagjarnar afleiður þess

1. Oxunarálag og oxunarvarnir Súrefni og hvarfagjarnar afleiður þess Um 90% þess súrefnis sem við notum gengur inn í öndunarkeðjuna Um 10% fer til hýdroxýleringar og oxunarhvarfa Um 1% myndar hvarfagjarnar afleiður, einkum súperoxíð

2. Peroxíð, súperoxíð og hýdroxýlstakeindir Ófullkomin afoxun súrefnis í vatn, einkum vegna aukahvarfa við úbikvinón, leiðir til myndunar súperoxíðs (O.2-) Súperoxíðið getur síðan hvarfast í vetnisperoxíð (H2O2) fyrir tilstuðlan súperoxíðdismútasa

8. Peroxíð eru hvarfagjörn og geta oxað himnulípíða, prótein og kjarnsýrur Súperoxíð er frír radikal (stakeind), þ. e. hefur óparaða rafeind, táknað með punkti . Hýdoxýlstakeind, OH. , getur einnig myndast, en hún er hvarfagjörnust og skaðlegust Þær myndast einnig við geislun Í viðurvist málmjóna geta stakeindir sett af stað sjálfknúin efnahvörf (keðjuhvörf, chain reactions), en þá er stakeind bæði hvarfefni og myndefni Talið er að vefjaskemmdir í ofhleðslu járns stafi af stakeindaferlum

11. Hvarfagjarnar súrefnisafleiður geta myndast og valdið skaða þegar eðlilegt blóðflæði verður á ný eftir súrefnisþurrð (ischaemia/reperfusion injury) Þetta getur verið vandamál við líffæraflutninga (nýrnaígræðslu), heilablóðfall og hjartaáfall

12. Of mikið súrefni getur valdið lungnaskemmdum Sjónukvilli fyrirbura (retinopathy of prematurity, retrolental fibroplasia) var rakinn til of mikils súrefnis í hitakössum upp úr 1950 Sjónukvillinn getur verið vandamál fyrir mjög vanþroska fyrirbura sem þurfa mikið súrefni

13. Neutrophil frumur (“hlutleysiskyrningar”) eru hvítar átfrumur sem gleypa bakteríur Við það eykst súrefnisnotkun þeirra mjög mikið (“respiratory burst”) Súrefnið er notað til þess að mynda súperoxíð (hvörf hvött af NADPH-oxídasakerfi) Súperoxíð er notað til að mynda vetnisperoxíð (hvörf hvött af súperoxíðdismútasa) Vetnisperoxíð drepur bakteríur, en er einnig notað til þess að mynda hýpóklórít (HOCl, hvörf hvött af mýelóperoxídasa) Hýpóklórít er það klór sem er notað til sótthreinsunar og bleikingar

15. Glútaþíón Glútaþíón er trípeptíð sem inniheldur amínósýruna systein (Cys), en hún er með hvarfagjarnan súlfhýdrýlhóp Það er súlfhýdrýlbuffer í frumum, ver prótein gegn oxunarskemmdum og oxast sjálft í glútaþíóndísúlfíð sem er afoxað af NADPH fyrir tilstuðlan glútaþíónredúktasa

16. NADPH til oxunarvarna kemur frá pentósaferli Rauðum blóðfrumum er hætt við oxunarálagi Í arfgengum galla á virkni glúkósa-6-fosfatdehýdrógenasa í rauðum blóðfrumum er framleiðsla á NADPH minni Glútaþíónframleiðsla minnkar og oxunarvarnir skerðast Sum lyf undirgangast oxunar-afoxunarhvörf sem leiða til framleiðslu á peroxíði og súperoxíði Rauðar blóðfrumur skemmast og springa

18. Ensímvarnir gegn oxunarálagi Mikilvægustu ensím til oxunarvarna eru súperoxíðdismútasi, katalasi, ýmsir peroxídasar, glútaþíónperoxídasi og glútaþíónredúktasi Súperoxíðdismútasi (SOD) hvetur dismutation, þá oxast ein súperoxíð sameind í súrefni en hin afoxast í vetnisperoxíð

20. Glútaþíónperoxídasi (GPx) inniheldur selen og gerir vetnisperoxíð og lífræn peroxíð óskaðleg Selenskortur veldur búfjárkvillum (hvítvöðvaveiki) Selenskortur er afar sjaldgæfur í fólki, en þekkist í Kína (Keshan-sjúkdómur)

22. Andoxunarefni Auk ensíma sem taka þátt í oxunarvörnum eru til vatnsleysin og fituleysin andoxunarefni Helstu vatnsleysin andoxunarefni eru askorbinsýra (C-vítamín), glútaþíón og þvagsýra. Helstu fituleysin andoxunarefni eru -karóten, -tókóferól (E-vítamín) og bilirúbín. Talið er að E-vítamín verndi himnulípiða og lípóprótein fyrir oxunarskemmdum

25. Selenósystein – tuttugasta og fyrsta amínósýran Nokkur prótein innihalda amínósýruna selenósystein Hún er svipuð að byggingu og serín og systein Serín hefur –OH hóp, systein -SH og selenósystein –SeH Súrefni, brennisteinn og selen eru í sömu röð í lotukerfinu Amínósýran selenómeþíónín er stundum innlimuð í prótein vegna þess að próteinsmíðarkerfið gerir ekki mun á selenómeþíoníni og meþíoníni

26. Selenósystein í próteinum er skráð í sérstökum tákna, UGA, sem er venjulega stöðvunartákni Á mRNA-sameindinni fyrir prótein sem innihalda selenósýstein er lykkja sem er ekki þýdd Þessi lykkja veldur því að losunarþáttur ber ekki kennsl á stöðvunartáknann Þessi lykkja nefnist SElenoCysteine Insertion Sequence (SECIS)

27. Sérstök tRNA-sameind binst seríni og hún er öðruvísi en venjulegar tRNA-sameindir fyrir serín Í nokkrum ensímhvöttum skrefum breytist –OH hópur seríns í -SeH hóp selenósysteins Framlengingarþættir bera kennsl á hina þannig breyttu tRNA-sameind og selenósystein er innlimað í prótein

28. Mikilvæg selenóprótein eru glútaþíónperoxídasi (tekur þátt í oxunarvörnum), tetrajoðþýronín-5´-dejoðinasi (breytir skjaldkirtilshormóninu T4 í virkt form T3) og þíóredoxínredúktasi sem tekur þátt í afoxun ríbónúkleotíða í deoxýríbónúkleotíð, og kemur einnig við sögu í afoxunarhvörfum í ljóstillífun

29. Ebselen Ebselen er lítil lífræn sameind sem inniheldur selen. Ebselen er eins konar gerviensím, þ. e. það hefur glútaþíónperoxídasavirkni Það hefur einnig áhrif á þíóredoxínredúktasa. Það hefur verið notað sem bólgueyðandi lyf

30. Ebselen