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D I P L O M A EN CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FISICA UNIVERSIDAD DE CHILE 2010 Prof. BQ Jorge Soto Labb Generación de especies reactivas Mecanismos de defensa antioxidante Estrés oxidativo

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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

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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-

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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+

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Cadena respiratoriaCadena respiratoria

FagocitosisFagocitosis

Sistema citocromo P-450Sistema citocromo P-450

Síntesis de prostaglandinasSíntesis de prostaglandinas

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Reacción de Fenton

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

Reacción de Haber Weiss

H2O2 + O2-• O2 + OH- + •OH

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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

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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

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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

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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

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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