二、活性氧的化学.ppt

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1、第二章活性氧的化学1氧是需氧生物生存所必需的，有时亦可对机体造成损伤，一般氧的80%在线粒体消耗，用于产生ATP，20%在微粒体参与羟化反应，对非营养物质进行代谢，1-4%（1-2%）产生活性氧。2氧在体内的主要作用是生成水的同时为机体提供能量，在生成水时，氧需经四步接受4个电子才能还原成水，从而产生3个中间产物超氧阴离子自由基（O2-·）过氧化氢（H2O2）羟自由基（HO·）O2+e→O2-·+e→H2O2+e→H2O+HO·+e→H2O2H+H+H+3活性氧（ROS）：指氧在代谢过程中产生的，含有氧并具有较强活性的产物。氧自由基：O2-·HO·LO·LOO·氧自由基

2、衍生物：H2O21O2LOOH4一、超氧阴离子自由基（O2-·）（超氧自由基）（超氧化物）是氧分子单电子还原的产物O2+eO2-·2O2-·+2H+O2+H2O2单电子还原SOD51.超氧自由基的生成⑴酶促反应⑵非酶促反应①蛋白质的自动氧化②低分子化合物的自动氧化③较稳定自由基的自动氧化④水的辐射分解①线粒体呼吸链有关的酶②黄嘌呤氧化酶③微粒体NADPH-细胞色素P450还原酶④细胞膜上NADPH（NADH）氧化酶⑤醛氧化酶6次黄嘌呤+H2O+2O2黄嘌呤+2O2-·+2H+黄嘌呤+H2O+2O2尿酸+2O2-·+2H+黄嘌呤+H2O+O2尿酸+H2O2黄嘌呤氧化酶黄嘌

3、呤氧化酶黄嘌呤氧化酶72.超氧自由基的反应⑴氧化反应⑵还原反应⑶歧化反应自动歧化反应酶促歧化反应得电子还原得氢还原83.超氧自由基的检测⑴电子自旋共振法⑵SOD法在反应体系加SOD致超氧自由基反应速度下降故SOD可调节机体生长发育，杀伤肿瘤，促吞噬，提高抗生素作用9二、过氧化氢（H2O2）是氧分子进行二电子还原产生O2+2e+2H+H2O2H2O22HO·101.H2O2的生成⑴酶促反应①葡萄糖氧化酶②氨基酸氧化酶③单胺氧化酶④黄嘌呤氧化酶⑤超氧化物歧化酶⑵非酶促反应①超氧自由基的自动歧化②水的辐射分解112.H2O2的反应⑴过氧化物酶催化⑵过氧化氢酶催化⑶碱性溶液中分

4、解⑷自动分解123.H2O2的检测⑴过氧化氢酶法⑵荧光法:莨菪亭+H2O2荧光物质13三、羟自由基（HO·）是氧分子进行三电子还原的产物O2+3e+3H+H2O+HO·141.HO·的生成⑴H2O2被过渡金属元素或O2-·还原H2O2+Fe2++H+HO·+H2O+Fe3+此反应称为Fenton反应H2O2+O2-·+H+HO·+H2O+1O2此反应称为Haber-Weiss反应⑵水的辐射分解⑶H2O2受紫外线的照射152.HO·的反应⑴电子转移（夺取电子）⑵夺取氢原子对机体损伤最大--对细胞膜损伤致一系列损伤⑶羟基化⑷加成反应主要破坏嘧啶，损伤核酸163.HO·的检测

5、⑴自旋捕捉法：加入自旋捕捉剂（自由基捕捉剂）将不稳定自由基转变为稳定自由基进行检测常用自旋捕捉剂：5.5-二甲基吡咯啶-N-氧化物⑵加羟自由基清除剂：苯甲酸、甘露醇、果糖、肌醇等17四、单线态氧（1O2）空气中比较稳定的氧分子称为三线态氧（3O2）1O2含能量高，比3O2活泼3O21O21O23O2吸能放能181.1O2的生成⑴化学反应生成1O2①H2O2被氧化②O2-·被氧化H2O2+NaCIONaCI+1O2+H2O碱性条件髓过氧化物酶2H2O22H2O+1O2碱性溶液O2-·+AA-+1O2O2-·+O2-·H2O2+1O2自动歧化19③内过氧化物的分解④自由基-

6、自由基相互作用⑵物理方法产生1O2①氧气中放电②光敏反应光+光敏剂→激发态光敏剂+O2基态光敏剂+1O2202.1O2的反应⑴与二烯烃、芳香烃反应生成内过氧化物⑵与稀类反应生成氢过氧化物或二氧烷⑶1O2可把激发能转移给其他物质213.1O2的检测化学发光法1O23O2+hv（光子）（不可见光）21O223O2+hv（光子）（可见光）①光子计数器测产生光子的数量②加入1O2清除剂测定化学发光受抑制程度常用1O2清除剂：水、类胡罗卜素（生物体内）四甲基乙烯（TME）2.5-二甲基呋喃（DMF）③测发光物质1O2+荧光素（蒽、鲁米诺）（实验常用）3O2+发光物质22五、脂质过

7、氧化物（Lpo）不饱和脂肪酸发生过氧化反应的产物氢过氧化物(LOOH)内过氧化物（LOOL）（分子内过氧键很不稳定，易分解产生自由基）231.脂质过氧化物的生成⑴酶促反应花生四烯酸5-氢过氧基花生四烯酸12-氢过氧基花生四烯酸5-脂氧合酶12-脂氧合酶24⑵非酶促反应①1O2的氧化单线态氧可将不饱和脂肪酸氧化为脂质过氧化物花生四烯酸+1O25-氢过氧化物（6-、8-、9-、11-、12-、14-、15-等8氢过氧化物）25②电离辐射、光、自由基引发脂质过氧化反应不饱和脂肪酸L·LOO·+LHLH+R·RH+L·LH+HO·H2O+L·光、