Toxicidade do Oxigênio e Danos por Radicais Livres

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Toxicidade do Oxigênio e Danos por Radicais Livres
Cap 24
O O2 E GERAÇÃO DE ROS
A geração de espécies reativas de oxigênio, partir do O2 nas células é uma ocorrência diária natural. 
Um radical livre é aquele que pode existir de modo independente; são altamente reativos e iniciam reações em cadeia por extrair um elétron de uma molécula das proximidades para completar seus próprios orbitais.
O O2 tem a capacidade de receber um total de quatro elétrons. Quando ele recebe um elétron, o superóxido é formado. Essa reação não é termodinamicamente favorável e requer um agente redutor moderadamente forte que possa doar elétrons isolados.
Quando o superóxido recebe um elétron, ele é reduzido a peróxido de hidrogênio, que não é um radical. O radical hidroxil é formado no próximo passo de redução de um elétron na sequência de reduções. Finalmente, a aceitação do último elétron reduz o radical hidroxil à água.
Características das Espécies Reativas de Oxigênio
As espécies reativas de oxigênio (ROS) são compostos contendo oxigênio que são radicais livres altamente reativos ou compostos que se convertem prontamente nesses radicais livres de oxigênio na célula. 
Os principais metabólitos do oxigênio produzidos pela sua redução de um elétron (superóxido, peróxido de hidrogênio e radical hidroxil) são classificados como ROS.
Os radicais livres reativos extraem elétrons de outros compostos para completar seus próprios orbitais e, dessa forma, iniciam reações em cadeia de radicais livres. 
O radical hidroxil provavelmente é o mais potente entre as ROS; ele inicia reações em cadeia que formam peróxidos lipídicos e radicais orgânicos e é adicionado diretamente aos compostos.
 O ânion superóxido também é bastante reativo, mas possui solubilidade limitada em lipídeos e não pode se difundir para muito longe. Entretanto, ele pode gerar os radicais hidroxil e hidroperoxi mais reativos por reagir não-enzimaticamente com o peróxido de hidrogênio na reação de Haber-Weiss.
Principais Fontes das Espécies Reativas de Oxigênio
na Célula
As ROS estão sendo constantemente formadas na célula; cerca de 3 a 5 % do oxigênio consumido são convertidos em radicais livres de oxigênio.
O peróxido de hidrogênio, são produtos fisiológicos de oxidases nos peroxissomas.
A produção deliberada de radicais livres tóxicos ocorre na resposta inflamatória.
A CoO GERA SUPERÓXIDO
Um dos principais locais de geração de superóxido é a coenzima Q (CoQ) na cadeia de transporte de elétrons mitocondrial. 
CoQH•
OXIDASES, OXIGENASES E PEROXIDASES
A. maioria das oxidase . peroxidases e oxigenases na célula ligam 0 2 e transferem elétrons isolados para ele por meio de um metal. Os radicais Iivres intermediários dessas reações podem ser acidentalmente liberados antes de a redução se completar.
As enzimas citocromo P450 são a principal fonte de escape de radicais livres a partir de reações.
O peróxido de hidrogênio e os peróxidos lipídicos são gerados enzimaticamente como produtos principais de reação por várias oxidases presentes nos peroxissomas, nas mitocôndrias e no retículo endoplasmático.
RADIAÇÃO IONIZANTE
Raios cósmicos que bombardeiam continuamente a Terra. substâncias radioativas e raios X são forma s ele radiação ionizante. Essa radiação tem um nível de energia alto o suficiente para separar a água em radicais hidroxil e hidrogênio, causando, portanto. dano por radiação à pele, mutações, câncer e morte celular
REAÇÕES DE RADICAIS DE OXIGÊNIO COM COMPONENTES CELULARES
Ataque a Membrana: Formação de Radicais Lipídicos e Peroxilipídicos
Figura 24.8 Lipoperoxidação: uma reação em
cadeia de radicais livres. A. A lipoperoxidação
é iniciada por um radical hidroxil ou outro
radical que extraia um átomo de hidrogênio
de um lipídeo poliinsaturado (LH). formando,
assim, um radical lipíd ico (L•). B. A reação em
cadeia de radical livre é propagada pela reação
com o 0 2, formando o radical peróxi lipídico
(LOO•) e um peróxido lipídico (LOOH). C.
Os rearranjos do elétron isolado resultam na
degradação do lipídeo. O malondialdeído, um
dos compostos formados, é solúvel e aparece
no sangue. D. A reação em cadeia pode ser
terminada pela vitamina E e outros antioxidantes
lipossolúveis que doem elétrons iso·
lados. Duas etapas subseqüentes de redução
formam um antioxidante oxidado estável.
Proteínas e Peptídeos
DNA
ÓXIDO NÍTRICO E ESPÉCIES REATIVAS DE NITROGÊNIO E OXIGÊNIO (RNOS)
Óxido-Nítrico-Sintase
EFEITO S TÓXICOS DIRETOS DO NO
TOXICIDADE DE RNOS
FORMAÇÃO DE RADICAIS LIVRES DURANTE A FAGOCITOSE E A INFLAMAÇÃO
DEFESAS CELULARES CONTRA A TOXICIDADE DO OXIGÊNIO
Enzimas de Scavenging Antioxidantes
SUPERÓXIDO-DISMUTASE (SOD)
CATALASE
GLUTATIONA-PEROXIDASE E GLUTATIONA-REDUTASE
Antioxidantes Não-Enzimáticos (Scavengers de Radicais Livres)
VITAMINA E
ÁCIDO ASCÓRBICO
CAROTENÓIDES