6. Erkin radikallar va erkin radikalli jarayonlar. Tirik sistemalarda erkin radikallarning hosil bo‘lish jarayonlari

Lipidlarning zanjirli oksidlanishi. Lipidlarning zanjirli oksidlanish reaksiyasi hujayra patologiyasida muhim o‘rin tutadi. Ushbu jarayon gidroksil radikallari zaryadlanmagan va o‘lchamlari kichik bo‘lgani tufayli lipid qo‘shqatlamining girofob qismiga kirib boradi, so‘ngra fosflipidlarning tarkibiga kiruvchi to‘yinmagan yog‘ kislotalar bilan kimyoviy reaksiyaga kirishadi. Reaksiya natijasida membrananing lipid qo‘shqatlamida lipidli radikallar paydo bo‘ladi: HO· + LH -> H₂O + L·
Yuqoridagi reaksiyada LH bilan gidroksil radikali bilan reksiyaga kirishuvchi to‘yinmagan yog‘ kislotalari belgilangan. Lipid radikali (L·) muhitdagi erigan molekulyar kislorod bilan reaksiyaga kirishadi, natijada yangi erkin radikal – lipoperekis radikali (LOO·) hosil bo‘ladi: L· + O₂ -> LOO·
So‘ngra LOO· radikali qo‘shni fosfolipid molekulalaridan biri bilan, aniqrog‘i to‘yinmagan yog‘ kislotalari bilan reaksiyaga kirishadi:
LOO· + LH - > LOOH + L·
Natijada lipid gidroperekisi LOOH va lipidlarning yangi radikali (L·) hosil bo‘ladi. L· yuqoridagidek yana molekulyar kislorod bilan reksiyaga kirishadi. Ko‘rib chiqqan oxirgi ikki reaksiyaning ketma-ket almashinuvi lipidlarning perekisli oksidlanishining zanjirli reaksiyasini o‘zida ifodalaydi.
Muhitda ikki valentli temir ionlarining bo‘lishi lipidlarning perekisli oksidlanishining sezilarli tezlashuviga olib keladi. FeІ⁺ ionlarining lipidlar gidroperekislari bilan o‘zaro ta’siri natijasida zanjirning tarmoqlanishi kuzatiladi:
FeІ + LOOH - > Feі + HOˉ + LO·
LO· radikalining hosil bo‘lishi lipidlar oksidlanishining yangi zanjiriga asos bo‘ladi va zanjir tarmoqlanadi:
LO· + LH -> LOH + L·;
L· +O - > LOO· - > va hakozo.

Biologik membranalarda zanjir reaksiyalar o‘n va undan ko‘proq zvenolarga tarmoqlanishi mumkin. Ammo oxir oqibat antioksidantlar yoki metallar ionlari ishtirokida zanjir uziladi.

LOO· + Fe²⁺ + H⁺ -> LOOH + Fe³⁺
LOO· + InH - > In· + LOOH
Ushbu reaksiyada antioksidant molekulasi InH bilan ifodalangan.
LOO· + LOO· - > molekulyar maxsulotlar va foton.
Shunday qilib, zanjir reaksiya uziladi yoki to‘xtaydi. Oxirgi reaksiya nurlanish bilan borishi xarakterlidir, ushbu nurlanish xemilyuminessensiya deb ataladi.
Nurlanish intensivligi membranalardagi erkin radikallar konsentratsiyasining kvadratiga to‘g‘ri propotsionaldir, lipidlarning perekisli oksidlanish tezligi esa erkin radikallarning konsentratsiyasiga to‘g‘ri proporsionaldir. Demak, reaksiya borishida hosil bo‘ladigan kuchsiz nurlanishning intensivligi o‘rganilayotgan membranalarda lipidlarning perekisli oksidlanishning tezligini ifodalaydi. Shu asosda erkin radikallar ishtirokida boradigan reaksiyalarni o‘rganish usuli – xemilyuminessensiya usuli ishlab chiqilgan. Xemilyuminessensiya usuli biologiyada va tibbiyotda keng qo‘llaniladi. Masalan, qon hujayralari va peritoneal makrofaglarda kislorodning faol shakllarini hosil bo‘lishini o‘rganishda keng qo‘llaniladi.
Organizmda nekroz o‘choqlari paydo bo‘lganida hujayralarning xemilyuminessensiya intensivligi bir necha marta ortadi, bu esa nekroz jarayonida zanjir reaksiyalar borishini bildiradi. Masalan, infarkt miokardidan so‘ng.
To‘qima gipoksiyasida esa xemilyuminessensiya kamayadi. Shuning uchun hujayra xemilyuminessensiyasidan turli kasalliklarni aniqlash maksadida foydalanish mumkin.
Antiradikal himoyalarning hujayra tizimlari. Normal sharoitlarda lipidlarning perekisli oksidlanish jarayoni hujayralar fermentativ va nofermentativ tizimlarining jiddiy nazorati ostida buladi, shuning uchun uning tezligi katta emas. Lipidlarning perekisli oksidlanish tezligiga ta’sir etuvchi kimyoviy birikmalar va fizik ta’sirlar prooksidantlar va antioksidantlarga bo‘linadi.
Prooksidantlar perekisli oksidlanish jarayonini tezlashtirsa, antioksidantlar ushbu jarayonning borishini seknlashtiradi yoki butunlay to‘xtatadi. Hujayrada kislorodning yuqori konsentratsiyasi (masalan, bemorning uzoq vaqt giperbarik oksigenatsiyalanishi), superoksid radikallarni generatsiya qiluvchi ferment tizimlari, masalan, ksantinoksidaza, fagotsitlar plazmatik membranasi fermentlari va boshqalar, shuningdek ikkivalentli temir ionlari prooksidantlarga misol bo‘ladi.
Shu narsa diqqatga sozovordir, lipidlarning perekisli oksidlanishi jarayoni membrana va lipoproteinlarning lipidli fazasida zanjirli reaksiya ko‘rinishida rivojlansa ham, bu murakkab reaksiyalar tizimi boshlangich stadiyasi suv fazasida o‘tadi. Hujayralar himoya tizimining bir qismi ham lipidli fazada joylashgan bo‘lsa, bir qismi – suv fazasida joylashagan. Shunga bog‘liq holda suvda eruvchi va gidrofobli antioksidandlar to‘g‘risida gapirish mumkin. 10.2-jadvalda ba’zi antioksidantlar keltirilgan.