АФК могут образоваться спонтанно

Строение молекулы кислорода позволяет поочередно присоединять ионы водорода или электроны от веществ, также несущих неспаренные электроны. Присоединение электронов может происходить ферментативным способом или без участия ферментов, под воздействием химических или физических стимулов.

В организме основным источником АФК являются ферментативные реакции, но в ря-де случаев свободные радикалы образуются случайно, как продукт "утечки" отдельных электронов.

1. Основным источником активных форм кислорода является дыхательная цепь митохондрий. Все ее комплексы способны "терять" электроны и индуцировать образование АФК. Наибольшего масштаба этот процесс достигает при участии коэнзима Q.

Важно отметить, что в норме генерация АФК в митохондриях является хорошо регулируемым процессом. Так, семейство митохондриальных белков-разобщителей (UCP) играет важную роль в поддержании необходимого уровня АФК в клетке через регуляцию скоро-сти движения электронов вдоль дыхательной цепи. В результате такого контроля движение электронов по цепи осуществляется только для восполнения энергетических нужд клетки. И наоборот, ингибиторы дыхательных ферментов или АТФ-синтазы являются индукторами образования АФК.

Коэнзим Q (убихинон) и супероксиданион
Образование супероксид анион-радикала в дыхательной цепи

2. Некоторое количество АФК синтезируется с участием цитохромов Р450 и b5 в микросомальном окислении. Это окисление происходит в мембранах эндоплазматического ре-тикулума всех тканей, кроме мышечной, и используется при синтезе и метаболизме ряда веществ (желчных кислот, эйкозаноидов, холестерола и т.п.), или для окисления веществ при их обезвреживании. В одной из реакций происходит спонтанная передача электрона на присоединившийся кислород и образуется супероксид анион-радикал.

Цитохром P450 и супероксид анион
Образование супероксил анион радикала в реакциях микросомального окисления

3. В эритроцитах основным неферментативным источником супероксид анион-радикала является окисление гемоглобина при участии включенной в гем молекулы железа. Сам гемоглобин при этом превращается в метгемоглобин

Спонтанное окисление гемоглобина
Образоване супероксид анион-радикала в реакции  спонтанного окисления гемоглобина

4. При спонтанной дисмутации двух супероксид анион-радикалов возможно образование синглетного кислорода и пероксида водорода.

Дисмутация синглетного кислорода
Образование синлетного кислорода при дисмутации супероксид анион-радикала

5. Радиолиз воды. При действии ионизирующего излучения, например, альфа-излучения, молекула воды ионизируется, теряя электрон. Высвобожденный электрон в со-стоянии присоединиться к соседней молекуле воды. Обе ионизированные молекулы воды могут разлагаться на ионы H+ и HO и на свободные радикалы. Все образуемые частицы быстро рекомбинируют друг с другом, получая и отдавая электроны, образуя новые радикалы или ионы.

Радиолиз воды
Образование гидроксил-радикала при радиолизе воды

Вы можете спросить или оставить свое мнение.