МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
Білоруський державний університет
БІОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра біохімії
Реферат
Роль цитохрому P450 у знешкодженні ксенобіотиків
Підготувала:
Сироткіна Дана Петрівна,
студентка 2 курсу,
спеціальність мікробіологія
Перевірила:
Кандидат біологічних наук,
доцент Т.А. Кукулянская
Мінськ, 2 014
Введення
Ксенобіотики (від грец. ????? - чужий і ???? - життя) - умовна категорія для позначення чужорідних для живих організмів хімічних речовин, природно не входять до біотичний кругообіг.
Ксенобіотики можуть бути низько- і високомолекулярними. Ксенобіотики включають такі сполуки як пестициди, промислові отрути, відходи виробництв. Крім поллютантов до ксенобіотиків відносяться багато синтетичні і природні лікарські засоби, лікарські препарати, харчові добавки, косметичні склади та інші. Різні автори, використовуючи термін «ксенобіотики», вкладають у нього двоякий сенс, виходячи з того, по відношенню до чого дана речовина є чужорідним: по відношенню до конкретного виду організмів (широка трактування терміна) або по відношенню до всієї біосфері (вузьке трактування терміна). Однак і сам термін ксенобіотик досить умовний, оскільки для одних організмів чи інша речовина може бути природним (алкалоїди для рослин), а для інших - чужорідним (ті ж алкалоїди для тварин). Крім того, деякі сполуки, наприклад етиловий спирт, можуть бути одночасно чужорідними і природними для одного і того ж організму [1].
У XX столітті відбуваються всезростаюче забруднення ксенобіотиками зовнішнього середовища і збільшується їх надходження в організм людини. Це серйозно загрожує здоров'ю і навіть життю всіх живих істот, включаючи людину, так як пошкоджує клітини і викликає мутації, що ведуть до злоякісним процесам або спадкових захворювань [2].
Загальний механізм знешкодження ксенобіотиків
цитохром знешкодження ксенобіотик
Знешкодження більшості ксенобіотиків відбувається шляхом хімічної модифікації і протікає в 2 фази (Рис.1). В результаті цієї серії реакцій ксенобіотики стають більш гідрофільними і виділяються з сечею. Речовини, більш гідрофобні або володіють великою молекулярною масою ( gt; 300 кД), частіше виводяться з жовчю в кишечник і потім також видаляються.
Система знешкодження включає безліч різноманітних ферментів, під дією яких практично будь ксенобіотик може бути модифікований.
У знешкодженні ксенобіотиків можуть брати участь ферменти нирок, легенів, шкіри і ШКТ, але найбільш активні вони в печінці. До групи мікросомальних ферментів відносять специфічні оксидази, різні гідролази і ферменти кон'югації [3].
Малюнок 1 - Двофазний механізм знешкодження ксенобіотиків
У першій фазі найбільш важливою є локалізована в основному в мембранах ендоплазматичного ретикулума (ЕР) система цитохрому Р450, звана також макросомальною системою метаболізму або монооксигеназної системою. Її основні функції - освіта в молекулі гідрофільних функціональних груп.
Окислення гідрофобних субстратів в мікросомах йде за трьома основними шляхами:
включення атома кисню в зв'язок між атомом водню і яким-небудь іншим атомом молекули-субстрату (гідрокешірованіе);
додавання додаткового атома кисню в л-зв'язок (епоксидування);
приєднання атома кисню до молекули (окислення) [4].
Окислення ксенобіотиків, як правило, призводить до їх дезактивації. Проте в деяких (і не таких рідкісних) випадках метаболіти ксенобіотиків стають, навпаки, більш активними (активація) і навіть більш токсичними (токсифікація) [5]. Активуються в організмі і деякі ліки, і тоді вони іменуються проліками, адже справжні ліки - це їх активні метаболіти.
У другій фазі, званої кон'югацією, в ході якої відбувається приєднання до функціональних групах, що утворюються на першому етапі, інших молекул або груп ендогенного походження, що збільшують гідрофільність і зменшують токсичність ксенобіотиків.
Роль цитохрому P450 у знешкодженні ксенобіотиків
Цитохром P450 - універсальна гемсодержащих монооксігеназу. Даний цитохром відіграє важливу роль в окисленні ксеноб...
