Свободнорадикальные реакции

Свободнорадикальные процессы и реакции (СП) - необходимы для транспорта электронов в цепи дыхательных ферментов, синтеза Пг и лейкотриенов, пролиферация и дифференцировка клеток, фагоцитоз, метаболизм катехоламинов и др. В реакции СП могут вовлекаться белки, нуклеиновые кислоты, липиды, в особенности фосфолипиды. СП важна для регуляции липидного состава биомембран и активности ферментов. Интенсивность СП регулируется соотношением факторов, активирующих (прооксидантов) и подавляющих (антиоксидантов) этот процесс К числу наиболее активных прооксидантов относятся легко окисляющиеся соединения, индуцирующие появление свободных радикалов, в частности нафтохиноны, витамины A и D, восстановители — НАДФН₂, НАДН₂, липоевая кислота, продукты метаболизма Пг и катехоламинов.

Повреждение мембран и ферментов

Повреждение клеточных мембран и ферментов играет существенную роль в расстройстве жизнедеятельности клетки, а также — что особенно важно — в переходе обратимых изменений в ней в необратимые.

Увеличение проницаемости цпм и нарушение клеточной энергетики. Увеличение проницаемости кальция внутрь клетки, выход калия из клетки что приводит к нарушению цитоскелета, активации сократительных структур, образованию нерастворимых включений кальция в матриксе митохондрий, повреждению внутриклеточных мембран и нарушению метаболизма. Нарушается функционирование белковых систем из-за недостатка атф, изменения рн, снижение мембранного потенциала Следовательно, в результате изменений ионного состава цитоплазмы, рн, нарушаются внутриклеточные барьеры, что ведет к изменению активности ферментов

Расстройства энергетического обеспечения клетки

Энергетическое обеспечение клеток осуществляется за счёт АТФ, образующейся в митохондриях и в меньшей мере — в реакциях гликолиза в цитозоле.

Нарушения ресинтеза АТФ

Ресинтез АТФ нарушается в результате дефицита кислорода и/или субстратов метаболизма, снижения активности ферментов тканевого дыхания и гликолиза, повреждения и разрушения митохондрий, в которых осуществляются реакции цикла Кребса и перенос электронов к молекулярному кислороду, сопряжённый с фосфорилированием АДФ.

Расстройства транспорта энергии

Заключённая в макроэргических связях энергия АТФ в норме доставляется от мест ресинтеза — митохондрий и цитозоля — к эффекторным структурам (миофибриллам, мембранным ионным насосам и др.) с помощью АДФ‑АТФ‑транслоказы (адениннуклеотидилтрансферазы) и КФК.

Адениннуклеотидилтрансфераза обеспечивает транспорт энергии макроэргической фосфатной связи АТФ из матрикса митохондрий через их внутреннюю мембрану, а КФК переносит её далее на креатин с образованием креатинфосфата, который поступает в цитозоль (рис. 4–3). КФК эффекторных клеточных структур транспортирует фосфатную группу креатинфосфата на АДФ с образованием АТФ, который и используется в процессах жизнедеятельности клетки.

Системы транспорта энергии могут быть повреждены различными патогенными агентами, в связи с чем (даже на фоне высокого общего содержания АТФ в клетке) может развиваться дефицит АТФ в энергорасходующих структурах.

Расстройство механизмов использования энергии

Нарушения энергообеспечения клеток и расстройства их жизнедеятельности могут развиваться в результате повреждения механизмов утилизации энергии, главным образом за счёт уменьшения активности АТФаз (АТФаза миозина, Na⁺,K⁺‑АТФаза плазмолеммы, протонная и калиевая АТФаза, Са²⁺‑АТФаза [Са²⁺‑насос] и др.). Следовательно, расстройство жизнедеятельности клеток может развиваться даже в условиях нормального или повышенного содержания в клетке АТФ.

Нарушение энергообеспечения, в свою очередь, может стать одним из факторов расстройств функции мембранного аппарата клеток, их ферментных систем, процессов транспорта ионов и воды, а также механизмов регуляции клетки.

Генетические нарушения

Повреждения генома, репликации и репарации ДНК, клеточного цикла - это механизмы альтерации, имеющие фатальные последствия. Эти повреждения играют существенную роль в процессах онкогенеза.