En bol bulunan bir element olan oksijen, atmosferimizde fotosentetik canl\u0131lar\u0131n faaliyeti sonucu olu\u015fmaya ba\u015flam\u0131\u015ft\u0131r.
\n Oksijen b\u00fct\u00fcn canl\u0131lar i\u00e7in vazge\u00e7ilmez bir element olup; hidrojen, karbon, nitrojen ve k\u00fck\u00fcrt ile birlikte organik molek\u00fcllerin temel yap\u0131sal atomlar\u0131n\u0131 olu\u015fturur. Bunun yan\u0131nda, aerobik canl\u0131lar\u0131n enerji metabolizmas\u0131ndaki rol\u00fc nedeniyle, oksijen hayati bir \u00f6neme sahiptir.
\n Bilinen b\u00fct\u00fcn canl\u0131 t\u00fcrleri, organik molek\u00fcllerin i\u00e7indeki \u015fekli ile oksijene gereksinim duysalar da, serbest formdaki molek\u00fcler oksijen her canl\u0131 t\u00fcr\u00fc i\u00e7in ayn\u0131 anlam\u0131 ifade etmez. Aerobik canl\u0131lar ya\u015famlar\u0131 i\u00e7in mutlaka molek\u00fcler oksijene gereksinim duyarken, anaerobik canl\u0131lar b\u00fcy\u00fcme ve \u00e7o\u011falmalar\u0131 i\u00e7in oksijene ba\u011f\u0131ml\u0131 de\u011fildirler. Anaerobik canl\u0131lardaki oksijenin toksik etkisinin nedeni, oksijenden kaynaklanan baz\u0131 reaktif t\u00fcrlerin biyolojik molek\u00fclleri oksitlemeleri ve bu reaktif t\u00fcrlere kar\u015f\u0131 anaerobik canl\u0131larda savunma sisteminin bulunmamas\u0131d\u0131r. Oksijen sadece anaerobik t\u00fcrlerde de\u011fil, ya\u015famlar\u0131 i\u00e7in mutlaka molek\u00fcler oksijene ba\u011f\u0131ml\u0131 olan canl\u0131larda da toksik etkilidir.
\n Oksijenin canl\u0131lardaki toksik etkileri ba\u015fl\u0131ca iki t\u00fcr mekanizma ile ger\u00e7ekle\u015fir:
\n 1. Aerobik canl\u0131larda g\u00f6zlenen oksijen toksisitesinin ilk a\u00e7\u0131klamas\u0131, molek\u00fcler oksijenin baz\u0131 enzimleri inhibe etti\u011fi \u015feklindedir. \u00d6rne\u011fin, nitrojen fiksasyonunu katalizleyen nitrojenaz enzimleri ve CO2 fiksasyonunu katalizleyen rib\u00fcloz bifosfat karboksilaz oksijen taraf\u0131ndan kompetetif olarak inhibe edilirler. Oksijen, glutamat dekarboksilaz enzimini inhibe ederek beyinde GABA d\u00fczeyini d\u00fc\u015f\u00fcrmektedir.
\n 2. Oksijenin enzim inhibisyonu etkisi s\u0131n\u0131rl\u0131 ve \u00e7ok zay\u0131ft\u0131r. \u0130lk kez 1954 y\u0131l\u0131nda, oksijenin biyolojik sistemlerde g\u00f6r\u00fclen toksik etkilerinin, oksijenin baz\u0131 reaktif t\u00fcrlerinden kaynaklanabilece\u011fi ileri s\u00fcr\u00fclm\u00fc\u015ft\u00fcr. Bug\u00fcn, oksijenin canl\u0131lardaki toksik etkisinin \u201coksijen radikalleri\u201d olarak adland\u0131r\u0131lan ve oksijenin v\u00fccuttaki metabolizmas\u0131 s\u0131ras\u0131nda olu\u015fan reaktif t\u00fcrlerden kaynakland\u0131\u011f\u0131 bilinmektedir.<\/p>\n
REAKT\u0130F T\u00dcRLER OLARAK RAD\u0130KALLER<\/p>\n
Atomlar, proton ve n\u00f6tronlardan olu\u015fan pozitif y\u00fckl\u00fc bir \u00e7ekirdek ve \u00e7ekirde\u011fin etraf\u0131nda bulunan negatif y\u00fckl\u00fc elektronlardan olu\u015fur. Elektronlar hem partik\u00fcl, hem de dalga \u00f6zelli\u011fine sahip olup, \u00e7ekirdek etraf\u0131nda \u0131\u015f\u0131k h\u0131z\u0131 ile hareket ederler. Bu nedenle elektronlar\u0131n \u00e7ekirdek etraf\u0131ndaki yeri tam olarak tarif edilemez, yaln\u0131zca bulunma olas\u0131l\u0131\u011f\u0131n\u0131n en y\u00fcksek oldu\u011fu yerden bahsedilebilir. Belirli elektronlar\u0131n bulunma olas\u0131l\u0131\u011f\u0131n\u0131n en y\u00fcksek oldu\u011fu yer \u201c orbital \u201d olarak adland\u0131r\u0131l\u0131r.<\/p>\n
Radikaller, d\u0131\u015f orbitallerinde payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektron i\u00e7eren kimyasal t\u00fcrlerdir. Her t\u00fcrden kimyasal ve biyokimyasal tepkime daima atomlar\u0131n d\u0131\u015f orbitallerindeki elektronlar seviyesinde ger\u00e7ekle\u015fir. D\u0131\u015f orbitallerde payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektron bulunmas\u0131 s\u00f6z konusu kimyasal t\u00fcr\u00fcn reaktivitesini ola\u011fan\u00fcst\u00fc artt\u0131rd\u0131\u011f\u0131 i\u00e7in, radikaller reaktivitesi \u00e7ok y\u00fcksek olan kimyasal t\u00fcrlerdir.<\/p>\n
RAD\u0130KALLER NASIL OLU\u015eUR ?
\n \u0130\u00e7inde bulundu\u011fumuz \u00e7evrede \u00e7e\u015fitli fiziksel etkenler ve kimyasal olaylar nedeniyle devaml\u0131 bir radikal yap\u0131m\u0131 vard\u0131r. h\u00fccresel ko\u015fullarda da ciddi bir miktar ve \u00e7e\u015fitlilikte radikal \u00fcretilmektedir.
\n Radikaller ba\u015fl\u0131ca 3 temel mekanizma ile olu\u015fur:
\n 1. Kovalent ba\u011flar\u0131n homolitik k\u0131r\u0131lmas\u0131 ile. Y\u00fcksek enerjili elektromanyetik dalgalar ve y\u00fcksek s\u0131cakl\u0131k kimyasal ba\u011flar\u0131n k\u0131r\u0131lmas\u0131na neden olur. K\u0131r\u0131lma s\u0131ras\u0131nda ba\u011f yap\u0131s\u0131ndaki iki elektronun her biri ayr\u0131 ayr\u0131 atomlar \u00fczerinde kal\u0131yorsa, bu t\u00fcr k\u0131r\u0131lmaya homolitik k\u0131r\u0131lma denir ve her iki atom \u00fczerinde de payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektron kal\u0131r.
\n 2. Normal bir molek\u00fcl\u00fcn elektron kaybetmesi ile. Radikal \u00f6zelli\u011fi bulunmayan bir molek\u00fclden elektron kayb\u0131 s\u0131ras\u0131nda d\u0131\u015f orbitalinde payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektron kal\u0131yorsa radikal formu olu\u015fur. \u00d6rne\u011fin askorbik asit, glutatyon ve tokoferoller gibi h\u00fccresel antioksidanlar, radikal t\u00fcrlere tek elektron verip radikalleri indirgerken, kendilerinin radikal formu olu\u015fur.
\n 3. Normal bir molek\u00fcle elektron transferi ile. Radikal \u00f6zelli\u011fi ta\u015f\u0131mayan bir molek\u00fcle tek elektron transferi ile d\u0131\u015f orbitalinde payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektron olu\u015fuyorsa bu t\u00fcr indirgenme radikal olu\u015fumuna neden olabilir. \u00d6rne\u011fin molek\u00fcler oksijenin tek elektron ile indirgenmesi, radikal formu olan superoksidin olu\u015fumuna neden olur. Superoksit radikalinin yap\u0131m\u0131ndaki art\u0131\u015f da, oksijenin di\u011fer radikal t\u00fcrlerinin ve di\u011fer atom merkezli radikallerin olu\u015fumu i\u00e7in tetik fonksiyonu g\u00f6r\u00fcr.
\n OKS\u0130JEN VE OKS\u0130JEN RAD\u0130KALLER\u0130<\/p>\n
Molek\u00fcler oksijen d\u0131\u015f orbitallerinde payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f iki elektron i\u00e7erir. Bu elektronlar, spinleri ayn\u0131 y\u00f6nde ve farkl\u0131 orbitallerde iken minimum enerji seviyesindedirler. Radikal tan\u0131m\u0131na g\u00f6re oksijen \u201cdiradikal\u201d yap\u0131ya sahip bir molek\u00fcld\u00fcr. Oysa oksijenin reaktivitesi beklenenin aksine \u00e7ok d\u00fc\u015f\u00fckt\u00fcr. Diradikal bir yap\u0131ya sahip olan oksijenin herhangi bir molek\u00fcl ile tepkimeye girebilmesi i\u00e7in, tepkimeye girece\u011fi molek\u00fcl\u00fcn de benzer yap\u0131ya (farkl\u0131 orbitallerde spinlerin ayn\u0131 y\u00f6nde elektron i\u00e7ermesi) sahip olmas\u0131 gerekir. Oysa ba\u015fta organik molek\u00fcller olmak \u00fczere atom ve molek\u00fcller orbitallerinde elektronlar\u0131 antiparalel ve e\u015fle\u015fmi\u015f olarak i\u00e7erirler. Veya payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektronlar kovalent ba\u011flara kat\u0131lm\u0131\u015flard\u0131r. Bunun sonucu olarak oksijenin di\u011fer molek\u00fcllere olan reaktivitesi son derece k\u0131s\u0131tlanm\u0131\u015ft\u0131r. Bu k\u0131s\u0131tlama \u201cspin k\u0131s\u0131tlamas\u0131\u201d olarak adland\u0131r\u0131l\u0131r. Canl\u0131lar\u0131n oksijeni kullanabilmesi i\u00e7in, oksijene elektron transferi yaparak spin k\u0131s\u0131tlamas\u0131n\u0131 a\u015fmalar\u0131 gerekir. Bu i\u015flem i\u00e7in canl\u0131lar baz\u0131 metal iyonlar\u0131ndan (Fe, Cu, Mn, Zn) yararlan\u0131rlar.<\/p>\n
Spin k\u0131s\u0131tlamas\u0131 nas\u0131l a\u015f\u0131l\u0131r?<\/p>\n
1. Oksijene elektron transferi ile. Proteinlere ba\u011fl\u0131 metal iyonlar\u0131 arac\u0131l\u0131\u011f\u0131yla oksijene bir veya iki elektron aktar\u0131m\u0131 katalizlenebilir. Oksijene tek elektron transferi ile s\u00fcperoksit radikali olu\u015fur. Spin k\u0131s\u0131tlamas\u0131 kalkt\u0131\u011f\u0131 i\u00e7in s\u00fcperoksit oksijene g\u00f6re \u00e7ok daha reaktiftir. \u0130ki elektron transferi ile de peroksi anyonu olu\u015fur.<\/p>\n
2. Enerji absorbsiyonu ile. Bu mekanizma ile oksijenin iki uyar\u0131lm\u0131\u015f formu olu\u015fur. Singled oksijen diye adland\u0131r\u0131lan oksijenin bu formlar\u0131nda d\u0131\u015f orbital payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektronlar\u0131ndan birisinin spini de\u011fi\u015fmi\u015ftir. Z\u0131t spinli elektronlar ayn\u0131 orbitalde (delta formu) veya ayr\u0131 ayr\u0131 orbitallerde (sigma formu) bulunabilirler.<\/p>\n
Canl\u0131larda Oksijen Radikallerinin Yap\u0131m\u0131<\/p>\n
Oksijen bulunan bir ortamda \u00e7e\u015fitli fiziksel ve kimyasal etkenlerle oksijen radikalleri yap\u0131labilir. V\u00fccudumuzda olu\u015fabilen radikallerin say\u0131s\u0131 \u201cy\u00fczlerce farkl\u0131 t\u00fcr\u201d \u015feklinde ifade edilebilirse de, bu radikaller aras\u0131nda s\u00fcperoksit, H2O2, nitrik oksit ve hidroksil radikalinin \u00f6zel yerleri vard\u0131r. Hatta bu radikaller i\u00e7inde s\u00fcperoksit ve nitrik oksit temel radikaller say\u0131labilir. \u00c7\u00fcnk\u00fc s\u00fcperoksit ve nitrik oksit enzimatik mekanizmalarla, devaml\u0131 olarak ve \u00f6nemli deri\u015fimde \u00fcretilen radikallerdir. Ayr\u0131ca bu iki radikal, biyolojik sistemlerde tan\u0131d\u0131\u011f\u0131m\u0131z di\u011fer b\u00fct\u00fcn \u00f6nemli radikaller ile radikal yap\u0131da olmayan reaktif t\u00fcrlerin olu\u015fumunu ba\u015flatabilecek \u00f6zelliktedirler.<\/p>\n
Normal biyokimyasal tepkimeler s\u0131ras\u0131nda olu\u015fan oksijen radikalleri ile \u00e7e\u015fitli biyolojik fonksiyonlar\u0131 yerine getirmek \u00fczere \u00fcretilen nitrik oksidin deri\u015fimleri genellikle \u00e7ok d\u00fc\u015f\u00fckt\u00fcr. D\u00fc\u015f\u00fck deri\u015fimdeki reaktif t\u00fcrler, h\u00fccrelerin antioksidan sistemleri taraf\u0131ndan inaktive edildiklerinden \u00f6nemli toksik etkilere neden olmazlar. Ancak bu radikallerin yap\u0131mlar\u0131 \u00e7e\u015fitli patolojik durumlarda artabilir, \u00e7o\u011funlukla da her iki radikal bile\u015fik grubunun olu\u015fumu birbiri ile paralel seyreder. \u00d6rne\u011fin inflamasyon durumlar\u0131nda aktive olan l\u00f6kositler ayn\u0131 anda hem oksijen radikallerini hem de nitrik oksidi y\u00fcksek deri\u015fimlerde sentezlerler. Nitrik oksit, oksijen radikalleri ile tepkimeye girerek veya oksijenli ortamlarda oksitlenerek, kendisinden \u00e7ok daha reaktif t\u00fcrlerin olu\u015fumuna neden olur. oksijen radikallerinin fazla yap\u0131m\u0131n\u0131n neden oldu\u011fu etkilerin toplam\u0131 \u201coksidan stres\u201c diye adland\u0131r\u0131l\u0131r. Oksidan stresi, nitrik oksidin reaktif t\u00fcrlerinden kaynaklanan toksik etkilerden ay\u0131rmak m\u00fcmk\u00fcn olmad\u0131\u011f\u0131ndan, \u201cnitrozatif stres\u201d den ay\u0131rmak imkans\u0131zd\u0131r. Bu bak\u0131mdan, oksidatif hasar, superoksitten kaynaklanan radikaller ile nitrik oksidin reaktif t\u00fcrlerinin neden oldu\u011fu hasarlar\u0131n bir toplam\u0131d\u0131r.<\/p>\n
S\u00fcperoksit<\/p>\n
Canl\u0131larda olu\u015ftu\u011fu ilk g\u00f6sterilen radikal olan s\u00fcperoksit, ba\u015fl\u0131ca \u015fu mekanizmalarla \u00fcretilmektedir:<\/p>\n
1.) \u0130ndirgeyici \u00f6zellikteki biyomolek\u00fcler oksijene tek elektron verip kendileri oksitlenirken s\u00fcperoksit radikali olu\u015fur. Hidrokinonlar, flavinler, tiyoller, katekolaminler, ferrodoksinler, indirgenmi\u015f n\u00fckleotidler gibi y\u00fczlerce biyolojik molek\u00fcl aerobik ortamda oksitlenirken s\u00fcperoksit yap\u0131m\u0131na neden olurlar.<\/p>\n
2.) Ba\u015fta \u00e7e\u015fitli dehidrogenazlar ve oksidazlar olmak \u00fczere, y\u00fczlerce enzimin katalitik etkisi s\u0131ras\u0131nda s\u00fcperoksit radikali bir \u00fcr\u00fcn olarak olu\u015fabilir.<\/p>\n
3.) Mitokondrideki enerji metabolizmas\u0131 s\u0131ras\u0131nda oksijen kullan\u0131l\u0131rken, t\u00fcketilen oksijenin % 1-5 kadar\u0131 s\u00fcperoksit yap\u0131m\u0131 ile sonlan\u0131r. Buradaki radikal yap\u0131m\u0131n\u0131n nedeni NADH-dehidrogenaz ve koenzim-Q gibi elektron ta\u015f\u0131y\u0131c\u0131lardan oksijene elektron ka\u00e7a\u011f\u0131n\u0131n olmas\u0131d\u0131r.<\/p>\n
4.) Aktive edilen fagositik l\u00f6kositler bol miktarda s\u00fcperoksit \u00fcreterek fagozom i\u00e7ine ve bulunduklar\u0131 ortama verirler. Antibakteriyel etki i\u00e7in gerekli olan bu radikal yap\u0131m\u0131, daha reaktif t\u00fcrlerin olu\u015fumunu da ba\u015flat\u0131r. Yani radikal yap\u0131m\u0131 baz\u0131 h\u00fccresel fonksiyonlar i\u00e7in gerekli de olabilir.<\/p>\n
H\u00fccresel ko\u015fullarda \u00fcretilen s\u00fcperoksit, oksitleyici veya indirgeyici olarak davranabilir. Ald\u0131\u011f\u0131 elektronu metal iyonuna, sitokrom c\u2019ye veya bir radikale verirse tekrar oksijene oksitlenir. Oksijenden daha oksitleyici olan s\u00fcperoksit bir elektron daha al\u0131rsa peroksi anyonuna indirgenir.
\n 2H+
\n O2-. + e- \u00e0 O2= \u00e0 H2O2
\n Bu tepkime biyolojik molek\u00fcllerin oksidasyonuna neden oldu\u011fundan tercih edilmez. Aerobik canl\u0131larda s\u00fcperoksitlerin H2O2\u2019e \u00e7evrilmesi katalitik aktivitesi \u00e7ok y\u00fcksek bir enzim olan s\u00fcperoksit dismutaz (SOD) taraf\u0131ndan katalizlenir.
\n SOD
\n O2-. + O2-. + 2H+ \u00e0 H2O2
\n SOD taraf\u0131ndan katalizlenen bu tepkime \u201cdismutasyon tepkimesi\u201d diye adland\u0131r\u0131l\u0131r. S\u00fcperoksit, \u00f6zellikle hafif asidik ko\u015fullarda SOD olmadan kendili\u011finden dismutasyonla da H2O2\u2019e \u00e7evrilebilir.
\n SOD enziminin y\u00fcksek katalitik etkisi nedeniyle h\u00fccrelerde s\u00fcperoksit birikimine izin verilmez. Ancak \u00e7e\u015fitli patolojik durumlarda s\u00fcperoksit yap\u0131m\u0131n\u0131n artmas\u0131yla s\u00fcperokside \u00f6zg\u00fc tepkimeler g\u00f6r\u00fclmeye ba\u015flar:<\/p>\n
\u00b7 S\u00fcperoksit metal iyonlar\u0131n\u0131 indirgeyerek ba\u011fl\u0131 oldu\u011fu proteinlerden sal\u0131n\u0131m\u0131na neden olur. kofakt\u00f6rlerin oksidasyon d\u00fczeylerini bozar ve metal iyonlar\u0131n\u0131n kat\u0131ld\u0131\u011f\u0131 hidroksil radikali yap\u0131m tepkimelerini h\u0131zland\u0131r\u0131r.<\/p>\n
\u00b7 Di\u011fer radikallere g\u00f6re daha az reaktif olsa da indirgenmi\u015f n\u00fckleotidlerin, baz\u0131 amino asitleri ve antioksidan bile\u015fikleri oksitler.<\/p>\n
\u00b7 S\u00fcperoksit, h\u00fccre zarlar\u0131n\u0131n hidrofobik ortamlar\u0131nda daha uzun \u00f6m\u00fcrl\u00fc ve \u00e7\u00f6z\u00fcn\u00fcrl\u00fc\u011f\u00fc daha fazlad\u0131r. Zar fosfolipidleri nedeniyle h\u00fccre zar\u0131 y\u00fczeyleri daha asidiktir ve s\u00fcperoksit burada daha kolayca bir proton alarak hidroperoksit radikalini (HO2.) olu\u015fturur. Bu radikal de \u00e7ok reaktif olup, h\u00fccre zarlar\u0131nda lipid peroksidasyonunu ba\u015flatabilir ve antioksidanlar\u0131 oksitleyebilir.<\/p>\n
Hidrojen Peroksit<\/p>\n
Hidrojen peroksit, oksijenin enzimatik olarak iki elektronla indirgenmesi ya da s\u00fcperoksitlerin enzimatik ve non-enzimatik dismutasyonu tepkimeleri sonucu olu\u015fur.<\/p>\n
Yap\u0131s\u0131nda payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektron i\u00e7ermedi\u011finden radikal \u00f6zelli\u011fi ta\u015f\u0131maz, reaktif bir t\u00fcr de\u011fildir. Hidrojen peroksidin oksitleyici bir t\u00fcr olarak bilinmesinin nedeni, demir, bak\u0131r gibi metal iyonlar\u0131n\u0131n varl\u0131\u011f\u0131nda hidroksil radikalinin \u00f6nc\u00fcl\u00fc olarak davranmas\u0131d\u0131r.<\/p>\n
Hidrojen peroksit \u00f6zellikle proteinlerdeki hem grubunda bulunan demir ile tepkimeye girerek y\u00fcksek oksidasyon d\u00fczeyindeki reaktif demir formlar\u0131n\u0131 olu\u015fturur. Bu formdaki demir \u00e7ok g\u00fc\u00e7l\u00fc oksitleyici \u00f6zelliklere sahip olup, h\u00fccre zarlar\u0131nda lipid peroksidasyonu gibi radikal tepkimeleri ba\u015flatabilir.<\/p>\n
Oksitleyici \u00f6zelli\u011fi nedeniyle, biyolojik sistemlerde olu\u015fan H2O2\u2019nin derhal ortamdan uzakla\u015ft\u0131r\u0131lmas\u0131 gerekir. Bu g\u00f6revi h\u00fccrelerdeki \u00f6nemli antioksidan enzimler olan katalaz ve peroksidaz enzimleri yerine getirir.<\/p>\n
Hidroksil Radikali<\/p>\n
Biyolojik ve kimyasal sistemlerde \u00fcretilen hidroksil radikali (.OH) canl\u0131larda iki mekanizma ile olu\u015fabilir.<\/p>\n
1.) \u0130yonla\u015ft\u0131r\u0131c\u0131 radyasyonun etkisi ile sulu ortamda su molek\u00fcllerinin
\n iyonla\u015fmas\u0131 ger\u00e7ekle\u015fir.<\/p>\n
2H2O \u00e0 H2O+ + e- + H2O*
\n Uyar\u0131lm\u0131\u015f su molek\u00fcl\u00fc (H2O*) homolitik y\u0131k\u0131m ile; H2O+ ise bir su
\n molek\u00fcl\u00fc ile tepkimeye girerek hidroksil radikali olu\u015ftururlar. Bu tepkimeler
\n \u00e7ok k\u0131sa s\u00fcrede ger\u00e7ekle\u015fir ve \u00fcretilen .OH, radyasyonun canl\u0131lardaki toksik
\n etkisinden sorumlu ba\u015fl\u0131ca kimyasal t\u00fcrd\u00fcr.
\n 2.) Hidrojen peroksitin eksik indirgenmesi ile .OH yap\u0131m\u0131, v\u00fccutta bu
\n radikalin en \u00f6nemli kayna\u011f\u0131d\u0131r. H2O2\u2019nin iki elektron ile indirgenmesi ile su
\n olu\u015furken, tek elektron ile indirgenmesi .OH yap\u0131m\u0131na neden olur. bu t\u00fcr
\n indirgenme Fe, Cu gibi metal iyonlar\u0131 taraf\u0131ndan katalizlenir. Askorbik asit,
\n s\u00fcperoksit gibi indirgeyici bile\u015fiklerin de bulundu\u011fu ortamda oksitlenen
\n metal iyonu tekrar indirgendi\u011finden H2O2\u2019den .OH yap\u0131m\u0131 s\u00fcrekli bir
\n duruma gelir.<\/p>\n
Fe, Cu
\n H2O2 + Askorbat (veya O2-.) \u00e0 .OH + semidehidroaskorbat<\/p>\n
Haber-Weiss tepkimesi ya da fenton tepkimesi olarak adland\u0131r\u0131lan bu tepkime ile .OH olu\u015faca\u011f\u0131 v\u00fccutta \u00fcretilen H2O2 deri\u015fimi ve serbest metal iyonunun varl\u0131\u011f\u0131na ba\u011fl\u0131d\u0131r. S\u00fcperoksit hem H2O2\u2019nin \u00f6nc\u00fcl\u00fc hem de metalleri indirgeyici bir t\u00fcr oldu\u011fundan; s\u00fcperoksit proteinlere ba\u011fl\u0131 metallerin indirgenip serbest kalmas\u0131na da neden olabildi\u011finden, biyolojik ko\u015fullarda s\u00fcperoksit olu\u015fumunun artt\u0131\u011f\u0131 ortamda .OH \u00fcretimi ka\u00e7\u0131n\u0131lmazd\u0131r. Fenton tepkimesini katalizleyen en aktif metal iyonlar\u0131 demir ve bak\u0131rd\u0131r.<\/p>\n
Biyolojik sistemlerin tan\u0131d\u0131\u011f\u0131 en reaktif t\u00fcr olan .OH, su dahil ortamda rastlad\u0131\u011f\u0131 her biyomolek\u00fclle tepkimeye girer. Hidroksil radikalinin tepkimeleri ba\u015fl\u0131ca:<\/p>\n
a) Elektron transfer tepkimeleri
\n b) Hidrojen \u00e7\u0131karma tepkimeleri
\n c) Kat\u0131lma tepkimeleri<\/p>\n
B\u00fct\u00fcn bu tepkimeler, .OH\u2019\u0131n payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektron i\u00e7eren d\u0131\u015f orbitaline elektron alma ilgisinden kaynaklan\u0131r.<\/p>\n
Kat\u0131lma tepkimeleri, \u00f6zellikle elektronca zengin molek\u00fcllerle (p\u00fcrin ve primidin bazlar\u0131, aromatik amino asitler gibi) ger\u00e7ekle\u015fir.<\/p>\n
Hidroksil radikalinin organik molek\u00fcllerden hidrojen atomu alarak suya indirgendi\u011fi tepkime, hidrojen \u00e7\u0131karma tepkimesi olarak bilinir.<\/p>\n
Hidroksil radikali ile olu\u015fan en iyi tan\u0131mlanm\u0131\u015f biyolojik hasar, lipid peroksidasyonu olarak bilinen serbest radikal zincir reaksiyonudur.<\/p>\n
Her t\u00fcr biyolojik molek\u00fcl .OH\u2019\u0131n bir hedefi ise de \u00f6zellikle elektronca zengin bile\u015fikler tercihli hedeflerdir. N\u00fckleik asitler, proteinler ve lipidlerde ba\u015flat\u0131lan radikalik tepkimelerde binlerce farkl\u0131 ara \u00fcr\u00fcnler olu\u015fabilir.<\/p>\n
\u00b7 DNA ile tepkimesi sonucu baz modifikasyonlar\u0131, baz delesyonlar\u0131, zincir k\u0131r\u0131lmalar\u0131 ger\u00e7ekle\u015febilir. \u0130leri derecedeki DNA hasarlar\u0131 tamir edilemedi\u011finden h\u00fccre \u00f6l\u00fcm\u00fcne neden olur.<\/p>\n
\u00b7 Proteinler \u00fczerinde olu\u015fan oksidasyonlar yap\u0131 de\u011fi\u015fimine neden olaca\u011f\u0131ndan proteinleri proteolitik y\u0131k\u0131ma g\u00f6t\u00fcr\u00fcr.<\/p>\n
\u00b7 H\u00fccre zar\u0131 su i\u00e7ermedi\u011finden .OH\u2019\u0131n ba\u015fl\u0131ca hedefi ya\u011f asididir. Zar lipidlerinin peroksidasyonu zar\u0131n yap\u0131s\u0131n\u0131 bozar ve ge\u00e7irgenli\u011fini art\u0131r\u0131p yine h\u00fccre \u00f6l\u00fcm\u00fcne neden olabilir.<\/p>\n
\u00d6zellikle .OH yap\u0131m\u0131n\u0131 katalizlemelerindeki etkileri nedeniyle, canl\u0131larda metal iyonlar\u0131n radikal hasarlar\u0131ndan birinci derecede sorumludurlar ve bu etkiye sahip olamad\u0131klar\u0131 formda (proteine ba\u011fl\u0131) tutulmal\u0131d\u0131r.<\/p>\n
S\u0130NGLET OKS\u0130JEN<\/p>\n
Oksijenin enerjetik olarak uyar\u0131lan bu formunda reaktivite \u00e7ok y\u00fcksektir. Ald\u0131\u011f\u0131 enerjiyi \u00e7evreye dalga enerjisi \u015feklinde verip yeniden oksijene d\u00f6nebilir. Ba\u015fl\u0131ca \u015fu mekanizmalarla v\u00fccutta olu\u015fabilir:<\/p>\n
a) Pigmentlerin (\u00f6rne\u011fin flavin i\u00e7eren n\u00fckleotidler, retinal, bilirubin) oksijenli ortamda \u0131\u015f\u0131\u011f\u0131 absorblamas\u0131yla<\/p>\n
b) Hidroperoksitlerin metaller varl\u0131\u011f\u0131ndaki y\u0131k\u0131m tepkimelerinde<\/p>\n
c) Kendili\u011finden dismutasyon tepkimeleri s\u0131ras\u0131nda<\/p>\n
d) Prostaglandin endoperoksit sentaz, sitokrom p450 tepkimeleri, myelo\/kloro\/laktoperoksidaz enzimlerinin etkileri s\u0131ras\u0131nda<\/p>\n
Oksijenin bu enerjetik reaksiyonu sonucunda iki tip singlet oksijen \u00fcretilir.<\/p>\n
\u00b7 Sigma singlet oksijen : Enerjisi daha fazlad\u0131r ve \u00e7ok k\u0131sa \u00f6m\u00fcrl\u00fcd\u00fcr.
\n \u00b7 Delta singlet oksijen : Daha uzun \u00f6m\u00fcrl\u00fcd\u00fcr ve g\u00f6zlenen kimyasal reaksiyonlardan esas sorumlu form oldu\u011fu kabul edilmektedir.<\/p>\n
Singlet oksijen di\u011fer molek\u00fcllerle etkile\u015fti\u011finde ya i\u00e7erdi\u011fi enerjiyi transfer eder, ya da kovalent tepkimelere girer. \u00d6zellikle karbon-karbon \u00e7ift ba\u011flar\u0131 singlet oksijenin tepkimeye girdi\u011fi ba\u011flard\u0131r. Doymam\u0131\u015f ya\u011f asitleri ile de do\u011frudan tepkimeye girerek peroksi radikalin, olu\u015fturur ve .OH kadar etkin bir \u015fekilde lipid peroksidasyonunu ba\u015flatabilir.<\/p>\n
N\u0130TR\u0130K OKS\u0130T<\/p>\n
Nitrik oksit, \u00e7ok \u00f6nemli biyolojik fonksiyonlar\u0131 yerine getirmek \u00fczere \u00fcretilen nitrojen merkezli bir radikaldir. Payla\u015f\u0131lmam\u0131\u015f elektron asl\u0131nda nitrojen atomuna ait ise de, bu elektronun hem nitrojen hem de oksijen atomu \u00fczerinde delokalize olmas\u0131 nedeniyle tam radikal \u00f6zelli\u011fi ta\u015f\u0131maz. Bunun sonucu, bilinen di\u011fer radikallere g\u00f6re reaktivitesi bask\u0131land\u0131\u011f\u0131ndan olduk\u00e7a uzun \u00f6m\u00fcrl\u00fcd\u00fcr.<\/p>\n
Oksijen radikalleri \u00e7ok say\u0131daki enzimatik ve enzimatik olmayan yollar ile fiziksel\/kimyasal mekanizmalarla olu\u015fturulurlar. Oysa v\u00fccudumuzda NO sentezini sa\u011flayan mekanizmalar son derece k\u0131s\u0131tl\u0131d\u0131r. V\u00fccuda giren nitro bile\u015fiklerinin metabolize edilmesi s\u0131ras\u0131nda olu\u015fan NO bir tarafa b\u0131rak\u0131lacak olursa, endojen NO olu\u015fturan tek kaynak nitrik oksit sentaz (NOS) enzimidir. Bu enzimin n\u00f6ronal, endotelyal ve ind\u00fcklenebilir olmak \u00fczere 3 formu vard\u0131r.<\/p>\n
Radikal olarak reaktivitesi d\u00fc\u015f\u00fck olan NO, metal i\u00e7eren merkezler ve radikaller ile b\u00fcy\u00fck bir h\u0131zla tepkimeye girer. \u00d6zellikle lipid radikaller ile tepkimeye girmesi NO\u2019e antioksidan bir etki de kazand\u0131r\u0131r.<\/p>\n
Fizyolojik de\u011fi\u015fimde \u00fcretilen NO esas olarak oksihemoglobin taraf\u0131ndan nitrata (NO3-) oksitlenerek aktivitesi sonland\u0131r\u0131l\u0131r. Oksijen radikallerindeki durumun aksine, nitrik oksidi ortamdan temizleyen herhangi bir \u00f6zel enzim yoktur. Aerobik ortamda NO stabil de\u011fildir. Deri\u015fiminin artmas\u0131 ile oksidasyonu h\u0131zlan\u0131r. Bu nedenle ortamdaki deri\u015fimi ile kendi \u00f6mr\u00fc aras\u0131nda ters bir orant\u0131 vard\u0131r.<\/p>\n
v Radikalik tepkimeler \u015fu durumlarda sona erer.<\/p>\n
a) Olu\u015fan radikallerin antioksidanlar ile indirgenmesi
\n b) Radikallerin birbirleri ile tepkimeleri
\n c) Ortamda tepkimeye girebilecek bile\u015fik kalmamas\u0131<\/p>\n
Buna g\u00f6re h\u00fccresel ko\u015fullarda, olu\u015fan radikalin \u00e7ok erken safhalarda indirgenmesi biyomolek\u00fcllerin korunmas\u0131 bak\u0131m\u0131ndan hayati \u00f6neme sahiptir.<\/p>\n
ENZ\u0130MAT\u0130K ANT\u0130OKS\u0130DANLAR
\n NON-ENZ\u0130MAT\u0130K ANT\u0130OKSDANLAR
\n S\u00fcperoksit dismutaz
\n Red\u00fckte glutatyon
\n Katalaz
\n Tioller
\n Glutatyon peroksidaz
\n Vitamin C
\n Glutatyon red\u00fcktaz
\n Vitamin E<\/p>\n
b-karoten<\/p>\n
Di\u011fer non-enzimatik antioksidanlar<\/p>\n
\u00b7Serbest radikaller \u00e7e\u015fitli hastal\u0131klar\u0131n patogenezinde \u00f6nemli rol oynarlar. Diabet ve diabet komplikasyonlar\u0131n\u0131n geli\u015fimi, kanser, ya\u015fl\u0131l\u0131k, Beh\u00e7et hastal\u0131\u011f\u0131 gibi \u00e7ok say\u0131da hastal\u0131kta serbest radikal \u00fcretiminin artt\u0131\u011f\u0131 ve antioksidan savunmalar\u0131n yetersiz oldu\u011fu g\u00f6sterilmi\u015ftir.<\/p>\n
Ancak bu hastal\u0131klar\u0131n \u00e7o\u011funda, serbest radikallerin hastal\u0131\u011f\u0131n bir sebebi mi, yoksa bir sonucu olarak m\u0131 meydana geldikleri bilinmemektir.<\/p>\n
NE KADAR RAD\u0130KAL YAPIMI?<\/p>\n
Ya\u015fam i\u00e7in mutlaka gerekli olan oksijen, canl\u0131lar\u0131n ya\u015fam\u0131n\u0131n sona erdirilmesinde de etkili olan fakt\u00f6rlerin ba\u015f\u0131nda gelir. Canl\u0131lar\u0131n ya\u015flanmas\u0131, radikallerin neden oldu\u011fu kal\u0131c\u0131 hasarlar\u0131n bir birikimi olarak de\u011ferlendirilmektedir.<\/p>\n
V\u00fccutta \u00fcretilen radikaller her zaman tehlikeli kimyasal t\u00fcrler olarak de\u011ferlendirilmemelidir. Oksijenin biyokimyasal tepkimelerde kullan\u0131lmas\u0131 i\u00e7in reaktif formlar\u0131na \u00e7evrilmesi zorunludur. \u00d6rne\u011fin:<\/p>\n
\u00a7 Steroid yap\u0131daki \u00e7ok say\u0131daki bile\u015fiklerin, eikozanoidler gibi biyolojik aktif molek\u00fcllerin sentezi<\/p>\n
\u00a7 Ksenobiyotiklerin detoksifikasyonu<\/p>\n
\u00a7 \u00c7ok say\u0131daki oksidaz ve hidroksilaz enzimlerinin etkileri i\u00e7in<\/p>\n
\u00a7 Sitotoksik etkilere sahip h\u00fccrelerin fonksiyonlar\u0131 i\u00e7in
\n radikal yap\u0131m\u0131 olmazsa olmaz bir ko\u015fuldur.<\/p>\n
Biyolojik ihtiyac\u0131n \u00fczerinde \u00fcretilen radikaller g\u00f6zlenen toksik etkilerden sorumludurlar. \u00c7evresel fakt\u00f6rler (\u00d6rne\u011fin: iyonla\u015ft\u0131r\u0131c\u0131 radyasyon), v\u00fccuda al\u0131nan \u00e7e\u015fitli kimyasal bile\u015fikler, \u00e7e\u015fitli enfeksiyonlar, doku travmalar\u0131 gibi patolojik durumlar v\u00fccutta radikal yap\u0131m\u0131nda art\u0131\u015fa neden olurlar. D\u00fc\u015f\u00fck deri\u015fimdeki radikal yap\u0131m\u0131n\u0131n etkileri \u00e7ok uzun bir s\u00fcre\u00e7 sonunda \u00f6rne\u011fin ya\u015flanma sonunda g\u00f6r\u00fcl\u00fcrken; y\u00fcksek deri\u015fimde ve yayg\u0131n radikal yap\u0131m\u0131n\u0131n etkileri k\u0131sa s\u00fcrede ve ciddi bir patolojik durum olarak kar\u015f\u0131m\u0131za \u00e7\u0131kabilir<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
En bol bulunan bir element olan oksijen, atmosferimizde fotosentetik canl\u0131lar\u0131n faaliyeti sonucu olu\u015fmaya ba\u015flam\u0131\u015ft\u0131r. Oksijen b\u00fct\u00fcn canl\u0131lar i\u00e7in vazge\u00e7ilmez bir element olup; hidrojen, karbon, nitrojen ve k\u00fck\u00fcrt ile birlikte organik molek\u00fcllerin temel yap\u0131sal atomlar\u0131n\u0131 olu\u015fturur. Bunun yan\u0131nda, aerobik canl\u0131lar\u0131n enerji metabolizmas\u0131ndaki rol\u00fc nedeniyle, oksijen hayati bir \u00f6neme sahiptir. Bilinen b\u00fct\u00fcn canl\u0131 t\u00fcrleri, organik molek\u00fcllerin i\u00e7indeki …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1407,1403],"tags":[5011,3586,9097,6596,9094,9091,6601,6598,6593,2136,6603,6597,9096,6602,2247,6600,5266,2123,9093,6280,2996,2139,9092,6592,4451,2138,9095,6599],"class_list":["post-4043","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fen-ve-teknoloji-odevleri","category-odevler","tag-anaerobik","tag-atomlar","tag-b-karoten","tag-elektron-transferi","tag-enerji-absorbsiyonu","tag-enzim-inhibisyonu","tag-ferrodoksinler","tag-flavinler","tag-fotosentetik-canlilar","tag-hidrojen","tag-hidrojen-peroksit","tag-hidrokinonlar","tag-hidroksil-radikali","tag-indirgenmis-nukleotidler","tag-karbon","tag-katekolaminler","tag-kovalent-baglar","tag-kukurt","tag-molekuler-oksijen","tag-nitrik-oksit","tag-nitrojen","tag-notron","tag-oksijen-radikalleri","tag-oksijen-ve-canlilar","tag-organik-molekuller","tag-proton","tag-superoksit","tag-tiyoller"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4043","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4043"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4043\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4043"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4043"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4043"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}