D I P L O M A

EN CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FISICA

UNIVERSIDAD DE CHILE

2010

Prof. BQ Jorge Soto Labbé

Generación de especies reactivas

Mecanismos de defensa antioxidante

Estrés oxidativo

σ 1s

σ∗ 1s

σ 2s

σ∗ 2s

σ 2p

π 2p

π∗ 2p

σ∗ 2p

Oxígeno molecular

(Estado basal)

Oxígeno singlete Radical superóxido Ión peróxido

O21O2 O2

-. O22-

Matriz

Espacio

O2 H2O

intermembrana

O20 2H2O

-2 (77 a 78%)+ 4 e- + 4 H+

OH. + OH-

H2O2

O2.-

+ 1 e-

+ 2 e- + 2 H+

+ 3 e- + 2H+

Cadena respiratoriaCadena respiratoria

FagocitosisFagocitosis

Sistema citocromo P-450Sistema citocromo P-450

Síntesis de prostaglandinasSíntesis de prostaglandinas

Reacción de Fenton

Fe+2 + H2O2 Fe+3 + OH- + OH.

Reacción de Haber Weiss

H2O2 + O2-• O2 + OH- + •OH

O2·-, radical superóxido

ESPECIES

H2O2, peróxido de hidrógeno

HO·, radical hidroxilo

ROO·, radical peroxilo

ROOH, hidroperóxido orgánico

Reducción univalente del O2

Reducción univalente del O2·-

Reducción univalente del H2O2

Formado en la peroxidación lipídica

Formado por la abstracción de un átomo dehidrógeno de otras biomoléculas por ROO·

1O2 , oxígeno singlete Especie excitada formada en la

RO·, carbonilo excitado Formado en la interacción de radicales ROO·

·NO, óxido nítrico Formado por las óxido nítrico sintasas (NOS)

ONOO- , peroxinitrito Formado por la reacción entre O2·- y ·NO

ClO- , hipoclorito Formado por la mieloperoxidasa de fagocitos

ORIGEN

interacción de radicales ROO·

REACTIVAS

Especie química excitadaEspecie química excitadacon un electrón no apareadocon un electrón no apareadoy altamente reactivay altamente reactiva

RADICAL LIBRERADICAL LIBRE

OXIDACIÓN DE BIOMOLÉCULASOXIDACIÓN DE BIOMOLÉCULAS

LípidosLípidos

CarbohidratosCarbohidratosProteínasProteínas

ADN :ADN :NuclearNuclearMitocondrialMitocondrial

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ae/1bh5_protein_animated.gif

SISTEMA ANTIOXIDANTE

Superóxido dismutasa O2·- + O2

·- + 2H+ → H2O2 + O2

MECANISMO ANTIOXIDANTE

Enzimas

Catalasa H2O2 + H2O2 → 2H2O + O2

Glutatión peroxidasa ROOH + 2GSH → ROH + GSSG + H2O

Sistemas no enzimáticos

α-tocoferol (vitamina E) Atrapador liposoluble de radicales libres

Ácido ascórbico (vitamina C) Atrapador hidrosoluble de radicales libres

β-caroteno Apagadores liposolubles de especies

Glutatión reducido (GSH) Atrapador hidrosoluble de radicales

Sistemas auxiliaresGlutatión reductasa Reduce GSSG a GSH usando NADPH

Suministro de NADPH Vía de las pentosas

Antioxidantes extracelulares transferrina

ceruloplasmina

bilirrubina

ácido úrico

GSH

SOD

tocoferoles

carotenoides

flavonoides dietarios

excitadas

SISTEMAS ANTIOXIDANTES

PRIMARIOS SECUNDARIOS TERCIARIOS

de radicales libresCapturan Reparan

SOD

GPx

CAT

ALB

Vit E

Vit C

Vit A

Á. úrico

Estrógenos

Proteínas atrapadoras de metales

Enzimas reparadoras

Bilirrubina

Melatonina

Previenen formaciónradicales libres biomoléculas

CH2 CH CH2 CH2

CH2 CH2 CH2 COOH

SH SH

CH2 CH CH2 CH2

CH2 CH2 CH2 COOH

SH SH

CH2 CH

O

COOH

NH C CH3

HS CH2 CH

O

COOH

NH C CH3

HS

H2N CH2 CH2 SO3HH2N CH2 CH2 SO3H

N-acetilcisteína

Ácido α-lipoico

Taurina