Giáo trình độc chất học part 2

Men catalase được tập trung nhiều trong peroxisome của tế bào và xúc tác phản ứng biến hydro peroxid thành nước và oxy. Hydroperoxyd H2O2cũng là một chất có hoạt tính cao nên độc hại. Hệ enzym catalase và glutathion peroxydase (GSHPX) có thể loại trừ nó: H2O2 catalase 2H2O + 3O2 Catalase vận chuyển H2O2 thành 2 chất hoàn toàn vô hại là nước và oxy tam bội. Nhưng catalase chỉ thể hiện tác dụng xúc tác khi nồng độ H2O2 lớn hơn 10-8 mol/l. Dưới nồng độ đó, catalase không có tác dụng. (3) Men glutathion peroxidase...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình độc chất học part 2 19 (2) Men catalase được tập trung nhiều trong peroxisome của tế bào và xúc tác phản ứng biến hydro peroxid thành nước và oxy. Hydroperoxyd H2O2cũng là một chất có hoạt tính cao nên độc hại. Hệ enzym catalase và glutathion peroxydase (GSHPX) có thể loại trừ nó: 2H2O + 3O2 H2O2 catalase Catalase vận chuyển H2O2 thành 2 chất hoàn toàn vô hại là nước và oxy tam bội. Nhưng catalase chỉ thể hiện tác dụng xúc tác khi nồng độ H2O2 lớn hơn 10-8 mol/l. Dưới nồng độ đó, catalase không có tác dụng. (3) Men glutathion peroxidase GSHPX, 1 enzym chứa selen xúc tác phản ứng biến hydroperoxid thành nước và rượu. Hoạt độ GSHPX phụ thuộc nồng độ Se trong huyết thanh. Khi H2O2 có nồng độ lớn hơn 10-8 mol/l, enzym catalase bị bất hoạt do một cơ chế chưa rõ. Khi nồng độ H2O2 giảm xuống dưới trị số nói trên, GSHPX được hoạt hóa, và xúc tác cho phản ứng khử H2O2 bằng glutathion: H2O2 + 2GSH GSHPX GSSG + 2 H2O Glutathion dạng oxy hóa GSSG lại chuyển về dạng khử nhờ enzym glutathion reductase. Gi ống như các enzym SOD, catalase và GSHP X có ở n ội b ào, ở t y thể vì H2O2 cũng l à m ột sản phẩm của hô hấp tế b ào như O2 -. Hai men này h ầu như khôn g có m ặt ở d ịch ngoại b ào. Cần lưu ý là superoxyd. H2O2 thường xuyên sinh ra do sự phân hủy peroxyd, đồng thời thường xuyên mất đi do tác dụng của catalase và GSHP X , nên tồn tại ở một nồng độ cân bằng nào đó. Nồng độ cân bằng này luôn nhỏ hơn 10-8 mol/l. Superoxyd O2- và peroxyd hydro H2O2 cũng tồn tại trong tế bào ở nồng độ cân bằng của chúng, tuy là rất nhỏ, nhưng sẽ phản ứng với nhau. Đây là một phản ứng rất quan trọng, vì sản sinh ra 2 sản phẩm: 1O2 (oxy đơn bội) rất nguy hại và - OH (gốc hydroxyl) lại còn nguy hại hơn nhiều. Chính gốc - OH là sản phẩm nguy hại nhất do hô hấp tế bào sinh ra: O2- + H2O2 = -OH + OH- + 1O2 Phản ứng này được gọi là phản ứng Haber Weiss, có thể tiến hành không cần xúc tác. Các ion sắt, đồng làm xúc tác phản ứng này, làm tốc độ của nó tăng lên rất nhiều. Phản ứng trên nếu có xúc tác được gọi là phản ứng Fenton. (4) Vitamin E đóng vai trò là một chất chống oxy hoá sinh học, trong đó alpha tocopherol là quan trọng hơn cả, có nhóm hydroxyl trên vòng benzen có vai trò làm giảm gốc tự do, ngăn cản các phản ứng oxy hóa chất béo, ngăn cản sự hủy hoại màng tế bào và sự chết của tế bào. c. Sự hình thành nucleophile Sự hình thành nucleophile là một cơ chế không phổ biến (ít gặp, ví dụ: sự tạo thành cyanid từ amygdalin dưới tác dụng của men bacterial b - glucosidase trong bệnh gut ở người). Carbon monoxide là chất chuyển hóa độc hại của dihalomethane do khử halogen oxy hóa. Một số chất trung gian chuyển hóa nuleophile được tạo thành trong gan nhờ quá trình hydroxylation như hydroxylamin có thể tạo methaemoglobin. 19 20 d. Sự hình thành chất phản ứng oxy hóa khử Trong quá trình khử nitrat thành nitrit ví dụ: methaemoglobin tạo thành khi nitrat chuyển thành nitrit và gây độc Một số xenobiotics không tương tác hoặc không chỉ tương tác với các tế bào đích nội sinh để gây độc, chúng làm thay đổi vi môi trường sinh học. Gồm có: (1) Các tác nhân làm thay đổi nồng độ ion trong pha nước (aqueos biophase), như acid và các chất chuyển hóa thành acid, như methanol và ethylene glycol, như 1,4-dinitrophenol và pentachlorophenol phân ly các proton phenolic trong khu vực khuôn (matrix) của ty lạp thể làm triệt tiêu proton gradient, do đó trì hoãn tổng hợp ATP; (2) Các dung môi và chất tẩy làm thay đổi pha lipid trong màng tế bào và phá hủy chức năng màng; (3) Các xenobiotics khác gây độc bằng cách chiếm chỗ: ví dụ một số hóa chất như ethylene glycol hình thành chất kết tủa ở trong ống thận. Bằng cách chiếm vị trí liên kết bilirubin với albumin, hợp chất như sulfonamid gây bệnh vàng nhân não (kernicterus) ở trẻ sơ sinh. Carbon dioxid chiếm chỗ oxygen trong phế nang gây ngạt thở. 3.2. Cơ chế gây độc đặc trưng trên cơ quan, tổ chức a. Cơ chế gây tổn thương hóa học Cơ chế gây tổn thương hoá học trực tiếp trên các mô làm thay đổi các chức năng điều khiển sự ổn định nội môi phụ thuộc màng của tế bào. Sự phá hủy này thường xảy ra khi màng tế bào tiếp xúc với những chất ăn mòn mạnh như axit, bazơ, các hợp chất gây đông vón protein hoặc có tác dụng phá huỷ lipid màng tế bào. Sự tàn phá do hóa chất thường xảy ra tức thì (có nghĩa là không có giai đoạn tiềm ẩn), tại chỗ và không đặc hiệu. Những vùng nhạy cảm nhất với tổn thương hoá học là da, mắt, đường hô hấp trên và xoang miệng. Các chất hay gây tổn thương hoá học trực tiếp là axit, bazơ, phenol, aldehid, cồn, sản phẩm cất của dầu và một số muối kim loại nặng. b. Cơ ...