Причины старения: реакции окисления и свободные радикалы

Вс, 10/11/2015 - 20:50



Уместно будет вам порекомендовать ресурс letovsadu.ru. Это журнал по цветоводству, где вы сможете узнать как произвести уход в домашних условиях за каланхоэ, какие есть тонкости в выращивании комнатных растений или как обустроить клумбу или цветник.

Так что же такое — «свободные радикалы»? Откуда они берутся и как влияют на наш организм? Свободные радикалы, в отличие от обычных молекул, имеют неспаренный (одиночный) электрон на внешней электронной орбитали. Такое строение делает свободные радикалы химически активными. Они имеют способность вступать в реакции с соседними молекулами: возвращать себе недостающий электрон, отняв его у находящихся рядом молекул, либо отдавать им свой лишний электрон. В любом случае, для химических веществ, которые взаимодействуют со свободными радикалами, это не проходит даром — они повреждаются и меняют свою структуру. Кроме того, свободные радикалы отличаются от обычных молекул способностью порождать цепные реакции. Отняв доступный электрон у соседней молекулы, радикал превращает ее в новый радикал, который также может продолжить цепь дальше, пока какой-нибудь антиоксидант не «подставит» себя под удар радикала и не инактивирует его.

Свободные радикалы представляют собой активные формы кислорода, как их и принято называть учеными. Большая часть их образуется в нашем организме не из-за плохой экологии, как ошибочно считают многие, а в результате происходящих внутри нас энергетических процессов. И происходит это постоянно.
Как говорится в большинстве научных работ по свободным радикалам, они появляются в организме в результате «одно- и двухэлектронного спонтанного или ферментативного восстановления кислорода». Что это за «одно- и двухэлектронное восстановление кислорода», человеку, не окончившему биофак МГУ, объяснить не так-то просто в рамках небольшой статьи. И каждый, кто захочет разобраться в этом вопросе более подробно, пусть ознакомится с соответствующими работами по хемиосмотической теории Питера Митчелла и биоэнергетике. Здесь же мы коротко скажем, что восстановление кислорода происходит у нас в организме постоянно и является одной из составляющих процесса выработки энергии — генерации в митохондриях основного энергетического носителя, аденозинтрифосфата (АТФ).

Именно во время этого процесса и образуется основная масса свободных радикалов. Поэтому их по праву можно было бы назвать побочным продуктом процесса выработки энергии. Хотя у них имеются и свои, довольно важные физиологические функции. Количество постоянно образующихся радикалов совсем невелико, всего 2-5% от общей массы используемого кислорода. Но если учесть, что за сутки человек вдыхает около 400 литров кислорода, то на долю свободных радикалов выпадает не так уж и мало: более 10 литров. И, по всей видимости, так было задумано природой неспроста.

Надо отметить, что свободные радикалы для биологов — это почти то же, что элементарные частицы (бозоны, кварки и др.) для физиков. Мы точно знаем, что они существуют, но полного понимания их участия во внутриклеточных процессах пока нет. Нет и единой классификации этих веществ. Один из самых авторитетных исследователей свободных радикалов, российский академик Ю.А. Владимиров, предложил разделять их на несколько групп. Все образующиеся радикалы, по его мнению, следует делить в первую очередь на природные и чужеродные. Природные радикалы включают в себя три группы: первичные (природные), вторичные (повреждающие) и третичные (радикалы антиоксидантов).
Первичные радикалы постоянно образуются в наших клетках, выполняя важные регуляторные и иные функции. В здоровом организме, когда они не выходят из-под контроля и не набирают разрушительной мощи, первичные радикалы можно по праву считать полезными физиологическими веществами. К ним относятся супероксидный анион-радикал (•ОО-), нитроксид (•NO) и переносчик электронов в дыхательной цепи убихинон (•Q). Из первичных радикалов под воздействием различных внутренних факторов, о которых будет рассказано ниже, образуются очень активные молекулярные соединения: перекись водорода, гипохлорит и гидроперекиси липидов. Эти соединения, в свою очередь, сами могут продуцировать свободные радикалы, теперь уже вторичные: гидроксильный радикал (•ОН) и липидные радикалы (L•, LOO•). Именно эти вторичные радикалы и представляют главную опасность, запуская цепные реакции окисления любых соседних молекул и оказывая разрушительное действие на клеточные структуры. Рассмотрим вначале благотворное действие радикалов.

В процессе изучения свободно-радикальных процессов постепенно уходит бытовавшее поначалу мнение о них, как лишь о нежелательном побочном продукте энергетических процессов, который нужно обязательно обезвреживать. В последние годы выяснилось, что свободные радикалы и порождаемые ими активные формы кислорода играют большую и очень важную роль во многих внутренних процессах. С их помощью происходит очищение организма от старых, «больных» и ненужных клеток. К примеру, именно активные формы кислорода очищают пальцы плода в утробе матери от перепонок между ними, которые образуются в процессе созревания. Также они «убивают» переродившиеся и мутировавшие клетки, которые могут представлять опасность, инициируя самоуничтожение «больной» клетки.

Другие материалы рубрики


  • Плавленым сырком традиционно называют у нас плавленый сыр. Уменьшительно-ласкательный суффикс словно подчеркивает, что он младший брат обычного твердого сыра. Так ли это и чем он похож на сыр обычный, чем от него отличается и что такое плавленый сыр вообще? Как он изменился в последние годы и все ли плавленые сыры стоит называть сырами? Какие странные компоненты в них можно найти и как выбрать «правильный» плавленый сырок?
    Полка с плавлеными сырами в хорошем магазине выглядит так, будто на ней выставлены не продукты, а игрушки. Этикетки всегда яркие, цепляющие глаз. А формы?! Пожалуй, нет другого продукта, который бы выпускался в столь разных упаковках.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Алмаз (англ. diamond; нім. diamant) — минерал класса самородных неметаллов, ценился во все времена и у всех народов. Каждая из древних цивилизаций награждала его своим именем. Греки называли его «адамас» или «адамантос» (непобедимый); римляне — «диамонд»; арабы — «алмас» (наитвердейший); древние евреи — «шамир»; индусы — «фарий». Английское название diamond происходит от латинского слова adamantem и его распространенной формы adiamentem. В русском языке арабское название «алмаз» было окончательно утверждено Афанасием Никитиным («Хождение за три моря», 1466-1472 г.г.). В украинском языке закрепилось древнеримско-греческое имя камня — «адамант», упоминаемое еще в 1705 г. в лекции «Про камені та геми» Прокоповича Феофана.
    Впервые алмазы были обнаружены в россыпях в Индии еще до нашей эры (5000 лет назад) и разрабатывались на протяжении многих веков. Легендарные копи Голконды дали миру почти все известные с древнейших времен алмазы, такие как «Кохинур», «Шах», «Орлов» и другие. К XVIII веку индийские копи истощились, однако вскоре новые месторождения были обнаружены на всех континентах, давая пищу все новым легендам и фактам.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Впервые поливинилхлорид был получен в лабораторных условиях в 1835 году французским горным инженером-химиком Анри Виктором Реньо. Реньо, получивший раствор винилхлорида, случайно обнаружил, что со временем в нем образовался белый порошок. Ученый провел с порошком различные опыты, но не получил интересных результатов (ведь ПВХ очень инертен, за что его сейчас и ценят), и пионер полимерного синтеза утратил интерес к случайно открытому им веществу. Спустя почти полвека, в 1878 г., продукт полимеризации винилхлорида впервые был исследован более подробно, но лишь в 1913 году немецкий ученый Фриц Клатте получил первый патент на производство ПВХ. Клатте и считается основоположником промышленного производства ПВХ. Предполагалось использовать трудновоспламеняемый поливинилхлорид вместо вошедшего тогда в моду (одного из первых) тоннажного полимера — целлулоида. Из-за войны начавшееся было производство ПВХ было приостановлено.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ПЭТ — тара. Пластиковые бутылки. Этот предмет настолько прочно вошел в наш обиход, что без него невозможно представить нашу жизнь. Ведь массовое распространение пластиковая бутылка на постсоветском пространстве приобрела не так давно. Когда бутылка была еще сравнительным дефицитом — она встречалась только как тара для напитков или бытовой химии. Пластиковая бутылка была диковинкой.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Белое и пушистое всегда воспринимается как что-то хорошее. Если оно еще и полезное, интерес к нему возрастает. И еще интереснее, когда вещество состоит из особо мелких частиц, свойства которых непохожи на свойства таких же частиц, но больших. Этим и определяется незатухающий интерес к сравнительно новому виду порошков — нанодисперсным кремнийоксидам — нанокремнеземам.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Остановимся чуть детальнее на последнем определении понятия «химический элемент». Периодические попытки дать более полное (или правильное) определение понятия «элемент» вновь привели к тому, что толкование этого определения произведено через то, что растолковывается. Еще раз обратимся к формулировке: «Химический элемент – тип атомов, имеющих …. элемента». Это равносильно следующему: «человек – живое существо, обладающее свойствами человека». Безусловно, это неправильно. Кроме того, если есть тип атомов, что тогда может подразумеваться под видом атомов? А такое смешение понятий имеет место быть. Согласитесь, различие должно существовать, но путаница в точной науке недопустима...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Один из главных претендентов на «мировое господство», который наверняка вскоре потеснит полиолефины в потреблении — поликарбонат (ПК). Этот «юноша» полимерной отрасли появился недавно (в конце 20 века). Но претендует ни много ни мало на роль… заменителя оконного, авто- и прочего стекла! Данная ниша в середине прошлого века вроде бы нашла своего героя — полиметилметакрилат.
    Но не все так просто. ПММА, ПА и другие полиакрилаты (посложнее и подороже) обнаружили «маленький, но ужасный» недостаток: они очень быстро царапались и мутнели в нормальных условиях. На волне ажиотажа по замене оконного стекла на ПММА было поставлено немало плексигласовых окон, автовставок и приборных крышек. Ну и где они сейчас? В лучшем случае доживают свое в зданиях «времен Брежнева и позднего СССР» — исцарапанные, изборожденные «трещинами серебра» ...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Химический элемент XVIII века коренным образом отличался от элемента древности и средних веков. Одним из первых, кто более глубоко подошел к проблеме элементов, был М.В. Ломоносов, который ввел понятие о «начале», отличающемся от простого тела. Это «начало» он пояснял так: «Через химию известно, что в киновари есть ртуть…, однако в киновари ртути ни сквозь самые лучшие микроскопы видеть нельзя; но всегда в них тот же вид кажется». И далее: «В киновари имеется «начало» ртуть, но нет простого тела, металла ртути как такового». Это «начало» теперь называется элементом. Химический элемент не есть простое тело. В 1741 г. ученый формулирует первый постулат — элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших тел и различных между собой. Однако найти разницу между элементом и атомом он так и не смог. Сложной задачей это оказалось и для последующих поколений химиков, в чем мы далее убедимся.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Чтобы понять, чем замечательны нановолокна, разберемся сначала с обычными углеродными нитями. Все углеродные волокна можно разделить на несколько типов в зависимости от того, как и из чего они сделаны (рис. 1). (Впрочем, сейчас более принято их классифицировать по механическим свойствам.)
    Самый очевидный способ производства — обугливание натура

    льного или синтетического текстильного волокна без доступа воздуха. Так можно обработать лен, хлопок и нейлон, однако в практику вошли углеродные волокна на основе вискозы и полиакрилонитрила (ПАН). ПАНволокна — абсолютные лидеры, их доля в мировом производстве составляет 80%. Их толщина, естественно, примерно равна толщине исходного текстильного волокна (около 35 мкм), а свойства зависят в первую очередь от параметров обугливания, которое происходит в несколько этапов и завершается отжигом в вакууме или атмосфере инертного газа при 2000-30000С.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4