Tekke: mitokondrites (radiatsioon, vananemisprotsess, kudede isheemia järgsel reperfusioonil) Toime: kahjustavad lipiide kaob membraanide võime kontrollida transmembraanseid ioongradiente kahjustavad tsütoskeletti, geneetilist aparaadi + soodustavad Ca ülekoormust Kaitsemeh-d: mitokondrid taandavad O HVR, oksüdatsioon ja fosforüülimine, eemaldavad superoksiidilt elektrooni, Krebsitsüklis toimib tsütokroom C mitokondrite väljaspool superoksiid dimustaas VR sidujad: C, E, A, Q Vee ainevahetus rakuturse Tekke: isheemia korral (vere juurdevool langeb) raku osmootne koorumus tõuseb, Na ja Ca kuhjuvad rakku + ATP puudus, ioonpumbad ei tööta ja metabol. Produktid kuhjuvad Tagajärjed: rakumembraanide purunemine ja raku hukk Atsidoos rakusisese pH langus Tekke: meh. Kahjustus, infektsioonid, hüpoksia Protoonid kuhjuvad rakus ATP hüdrolüüsi ja gl. Ja proteolüüsi tulemusel
Antioksüdandid Ühendid, mis kontrollivad/reguleerivad oksüdatiivsete stressorite tööd. Terviklik ja antioksüdatiivne regulatoorne süsteem. Lipiidses keskkonnas töötavad vitamiinid E ja A, ubikinoon, -karoteen jt. Vesilahustuvad keskkonnas toimivad vitamiin C, mitmed vereplasma valgud, kusihape jt. Oksüdatiivne stress häire pro- ja antioksüdatide normaalses tasakaalus. Antioksüdandid inimorganismis Preventiivsed antioksüdandid 1) Tekkinud RO kõrvaldajad o Superoksiid dismutaas (SOD) o Katalaas (CAT) o Glutaatiooni peroksüdaas (GSHPx) 2) Vabade radikaalide kõrvaldajad o Vitamiin E, vitamiin C, glutatioon, ubikinoon, karotenoidid 3) Rauaioone siduvad agendid o Apotransferriin o Tseruloplasmiin Ahelreaktsiooni blokeerivad antioksüdandid Vitamiin E, vitamiin C, kusihape, vere albumiin, bilirubiin Antioksüdandid Vitamiin E Tähtsaim lipiidses keskkonnas töötav antioksüdant
(Palm & Krause, 1995) Võrtsjärv Peipsi Matsalu laht Latikas 0,45 Haug 0,45 1,2 Ahven 0,3 1,5 2,1 Koha 0,3 1,4 Antioksüdant ensüümide aktiivsus vastuseks sinivetikate toksiinidele krabi (Chasmagnathus granulatus) hepatopankreases Katalaas Glutaatiooni S- transferaas Superoksiid dismutaas Väliuuringud · Bioloogilise mitmekesisuse indeksid · Sumptestimine (kalad, molluskid, veetaimed) · Mikro- ja mesokosmosed Laboratoorsed biotestid · Akuutsed (letaalsed) testid: 24 - 96h LC50 · Kroonilised testid: muutused arengus kasvus paljunemises ainevahetuses füsioloogias käitumises Läbivoolusüsteemid In vivo vs. in vitro testid · Eelised ja puudused
Ta on hädavajalik DNA ja RNH- polümeraasi funktsioneerimisel, osaledes pärilikkuse informatsiooni ülekandeprotsessides ning valkude biosünteesis ja samaaegselt ka organismi separatiivsetes protsessides. Ta osaleb heemi biosünteesi võtmefermendi tekkeprotsessis, kuuludes seeläbi hemoglobiini koostisesse, ta on vajalik mitokondrite hingamisahelate tsütokroomides, tsütokroom Р-450-, katalaasi- ja müeloperoksidaasi koostises. Tsink kuulub võtme-antioksüdantfermendi Zn ja Cu – superoksiid dismutaasi koostisesse ja indutseerib raku kaitsevalkude metallotienoeniinide biosünteesi olles seeläbi reparatiivse toimega antioksüdandiks. Tsingil on tähtis roll organismi hormonaalfunktsioonide täitmisel. Ta mõjutab vahetult insuliini tootmist ja funktsionaalset aktiivsustja seeläbi kogu insuliinisõltuvate protsesside spektrit. Meestel osaleb tsink testosterooni sünteesis ja sugunäärmete funktsioneerimisprotsessides ja seeläbi on võimalik seostada
Viitab sellele et CD11b seostub ICAM-1 endoteeli pinnal. Suurenenud CD11b eks monotsü viitab monotsüüti sekkumisele akuutse faasi vastuses. CD11b ja H2O2 taseme muutus viitab sellele et neutro ja monot olid aktiveeritud. Põletiku korral on leuk aktiveeritud. Nende markerite taseme tõus viitab põletikule. Neutro oli rohkem H"O" ning neutro võivad olla efektiivsemad oksü purske korral. Tõendid leukotsüü aktivatsioonile viitavad ka elastaas ja superoksiid. Leukotsüüdi aktivatsiooni korral lastakse rohkem bioaktiivset materiaali vabastatakse ekstratsellulaarselt tsitaat H2O2 ja Elastaasi võivad potentsaalselt põhjustada koe kahjustusi peremeesorganismi kudedele.. Võivad osutuda postop-selt olulisteks markeriteks et jälgida postop järgseid komplikatsioon ja kliinilist tulemust Endoteeli aktiivsuse mõõtmiseks kasutatis von willebrandi faktorit ja clCAM-1 konts Andmed
H H H H H etaan eteen etüün HAPNIK Inimorganismis (70 kg) on umbes 46 kg hapnikku: (ca 65% kaaluliselt) · Sissehingatav hapnik kasutatakse suures osas (95 - 98%) biomolekulide lõhustumiseks, et salvestada nende energiat organismi poolt kasutatavas vormis, põhiliselt ATP · Väike osa (2-5%) molekulaarsest hapnikust kulutatakse hapniku reaktiivsete vormide tekkeks : · Superoksiid anioon: O2 - · Vesinikperoksiid: H2O2 · Hüdroksüülradikaal: OH VESINIK Inimorganismis (70 kg) on umbes 7 kg vesinikku: (ca 10% kaaluliselt) Vesinikside on olulise tähtsusega biopolümeeride (näit. valkude ja nukleiinhapete) kõrgemate struktuuritasemete moodustumiseks ja stabiilsuseks. LÄMMASTIK, FOSFOR Inimorganismis (70 kg) on umbes 2 kg lämmastikku: (ca 3% kaaluliselt) Lämmastik esineb põhiliselt aminohapetes, nukleotiidides, nukleiinhapetes ja
tõenäosus väiksem. 2. Eksonukleolüütiline korrektuur DNA polümeraasi kompleksi üks ensüümidest käitub kui eksonukleaas, mis eemaldab vale nukleotiidi. 2. DNA-kahjustused * DNA-d kahjustavad tegurid 1) DNA replikatsiooni vead 2) Kiirgused: ioniseeriv kiirgus (gamma- ja röntgenkiirgus) ja mitteioiniseeriv kiirgus (UV-kiirgus) 3) Kemikaalid (bensopüreenid) ja keskkonnategurid 4) Oksüdatiivne stress (superoksiid, O2-) * DNA kahjustuste tüübid 1) Lämmastikaluste eemaldamine DNA-st 2) Nukleotiidide desamiinimine (aminogrupi eemaldamine lämmastikalusest) ja nukleotiidide valesti paardumine [DNA polümeraas viib läbi ebakorrektse DNA korrektuuri (ingl. k. proofreading)] 3) DNA-ahelate katkemine 4) Kovalentsete ristsidemete teke (DNA ahelasiseselt või ahelate vaheliselt) * DNA kahjustuste kõrvaldamise viisid/mehhanismid sh kaks põhilist DNA parandamise viisi
puntraks muutumist. Membraanide peroksidatsioon reetinal viib tõenäoliselt fotoretseptori rakkude väljasuremiseni. (Mason 2005) Ei ole üllatav, et faktorid, mis on seotud oksüdantsiooniga (suitsetamine, päikesevalgus) on olnud seotud ka kõrgenenud silmahaiguse riskiga. Keha omab loomulikke kaitsemehhanisme silma kudede oksüdatsiooni vastu. Need sisaldavad antioksüdantseid ensüüme nagu glutatioon peroksidaas, superoksiid dismutaas ja katalaas, samuti antioksüdantseid vitamiine C ja E ning karotenoide - luteiini ja zeaksantiini. Paljudes uuringutes on uuritud antioksüdantsete vitamiinide ja mineraalide võimet, et vältida nende seisundite tekkimist. (Mason 2005) 3.5. Karotenoidid Karotenoididelt on leitud antioksüdantne toime. Eriti märkimisväärsed silma seisukohast on luteiin ja selle isomeer zeaksantiin. Need on ainsad karotenoidid, mida võib leida
9 minutit kulub, et antud temperatuuril oleks kogu populatsioon surmatud. Pärast 9 minuti möödumist on populatsioon hävinud. 12. Leia DRT mikroobile, kui alginokulumi 5 x 10 6 spoori töötlus 10 min 121 kraadi juures annab 30 elusrakku? No = 5x106. Nt= 3x101. t=10 min. t=DRT x (logNo-logNt). DRT=t/logNo-logNt). DRT=10/5,22=1,9 minutit. 13. Miks on osale mikroobidele hapnik toksiline? Neil puuduvad ensüümid, mis neutraliseerivad hapniku mürgiseid kõrvalprodukte (superoksiid, peroksiid). 14. Millised ensüümid vastutavad hapniku toksiliste produktide lagundamise eest? Superoksiidi dismutaas lagundab superoksiidi radikaale. Katalaas lagundab vesinikperoksiidi. Peroksidaas lagundab ka vesinikperoksiidi (ei teki O2). 15. Kuidas jaotatakse mikroobid hapnikunõudluse alusel? obligatoorne aeroob – vajab O2. Olemas katalaas ja SOD. Aeroobne hingaja fakultatiivne aeroob – saab kasvada ka seal, kus hapniku pole. Eelistab hapnikukeskkonda. Olemas katalaas ja SOD
Keemiatööstuses ja paberi saamisel · CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O Na2CO3 + CO2 + H2O 2 NaHCO3 - küpsetuspulber · Na2CO3·10H2O - pesusooda - kasutatakse vee pehmendamiseks (sadestab välja Mg ja Ca katiioonid) · CO2 + 2NaOH = Na2CO3 - sooda - kasutatakse käsitöös, klaasi tootmiseks · KOH +HCl = KCl + H2O (NaCl + K = KCl + Na) - väetis, sülviinist, karnaliidist · KOH + HNO3 = KNO3 + H2O - salpeeter?, tuletikkudes, mustas püssirohus · K + O2 = KO2 - kaalium superoksiid, sulatatud kaaliumi kuumutamisel puhtas õhus, redutseerija keemiatööstuses, kosmoselaevades õhu ümbertöötlemiseks. 13. IIA rühma metallid (Be, Mg, Ca, Ba): leidumine, lihtainete saamine, omadused ja kasutamine. Beüllium : · Saadakse BeCl2 elektrolüütilisel redutseerimisel. BeCl2 + 2K = 2KCl + Be · Väikese tiheduse tõttu kasutatakse satelliitide ja rakettide valmistamiseks. · Be õhuke leht on röntgenikiirtele läbipaistev ja kasutatakse röntgenikiiretorude akendena.
oIoniseeriv kiirgus lööb erinevatest molekulidest elektrone välja. Kui need liituvad hapniku molekuliga, siis moodustuvad hapnikuradikaalid, mis kahjustavad biopolümeere, eriti DNAd. Seega tugevdab hapnik ioniseeriva kiirguse toimet. oKui katta roostevabast terasest või klaasist pind sellise kattega, siis pinna valgustamisel UV- kiirgusega moodustuvad titaani pinnal ergastatud elektronid, mis liitudes hapnikuga tekitavad radikaale (superoksiid- ja hüdroksüülradikaalid), mis tapavad mikroobirakud 19. Mikroobide jaotus hapnikuvajaduse järgi. Miks on mikroobidele hapnikku vaja? Aeroobid ja mikroaerofiilid. Miks paljud mikroobid ei talu hapnikku? Hapniku toksilisuse põhjused. Superoksiidradikaal ja hüdroksüülradikaal kui ülitugevad oksüdeerijad. Kus võiks looduses elada anaeroobseid baktereid. Kes on fakultatiivsed anaeroobid? Mis on küünlanõu? Kuidas luuakse seal
Radikaalil püüab poolvabale orbitaalile mõnelt teiselt osakeselt elektroni võtta, tulemuseks uus radikaal. Radikaalreaktsioonid on ahelreaktsioonid ning põhjustavad ahelasse astuva osakese elektronikaotust e. oksüdeerumist. · Enamik oksüdantidest on rakus hapnikukesksed reaktsioonivõimelised osakesed (reactive oxygen species = ROS), nad võivad baseeruda ka C, N, S või P aatomitel. Raku komponentidele toimivateks (pro)oksüdantideks on O-kesksed superoksiid anioon (*O2-), hüdroksüülradikaal (OH), osoon, H2O2, lämmastikhape, metallid nagu Cu või Fe. Lähedased protsessid toimuvad ka taimeõlide rääsumisel, kooritud õunte pruunistumisel ning Fe roostetamisel. · Võimatu on täielikult vältida oksüdantide poolt rakule ja organismile tekitatavaid kahjustusi. Vabad radikaalid tekivad nii rakus (endogeensed) kui ka sisenevad rakku (eksogeensed). Endogeensed tekivad normaalse aeroobse hingamise, ainevahetuse
Prokarüootides on protsess oluliselt kiirem Prokarüootsetel rakkudel on 1 või 2 tüüpi polümeraase, kui eukarüootidel on 4 või rohkem 3. DNA-kahjustused, selle kõrvaldamise viisid, rekombinatsioon 24. DNA-d kahjustavad tegurid DNA replikatsiooni vead Kiirgused: ioniseeriv kiirgus (gamma- ja röntgenkiirgus) ja mitteioiniseeriv kiirgus (UV-kiirgus) Kemikaalid (bensopüreenid) ja keskkonnategurid Oksüdatiivne stress (superoksiid, O2-) 25. DNA kahjustuste tüübid Lämmastikaluste eemaldamine DNA-st Nukleotiidide desamiinimine (aminogrupi eemaldamine lämmastikalusest) ja nukleotiidide valesti paardumine [DNA polümeraas viib läbi ebakorrektse DNA korrektuuri (proofreading)] DNA-ahelate katkemine Kovalentsete ristsidemete teke (DNA ahelasiseselt või ahelate vaheliselt) 26. DNA kahjustuste kõrvaldamise viisid/mehhanismid sh kaks põhilist DNA parandamise viisi
ning väheses koguses eriti reaktiivne superoksiidradikaal O 2.-. Flavoproteiinid osalevad väga erinevates bioloogilistes protsessides, nagu bioluminestsents, fotosüntees, DNA parandamine ja apoptoos. Klorofüll ja teised pigmendid, mida bakter sisaldab, võivad reageerida molekulaarse hapnikuga ning genereerida monohapniku O-, radikaali, mis on samuti reaktiivne. Aeroobsetel ja aerotolerantsetel bakteritel superoksiid-dismutaas takistab superoksiid-radikaalide kuhjumist ning hoiab ära või vähendab reaktiivsete hapnikuradikaalide ehk ROS-ide (inglise keeles reactive oxygen radicals) toksilist toimet rakkude biomolekulidele. Peaaegu kõigil organismidel on olemas katalaas, mis lagundab vesinikperoksiidi. Mõnel aerotolerantsel bakteril (Lactobacillius) on peroksüdaasid, mis kasutavad NADH2 redutseerimaks vesinikperoksiidi veeks. Obligaatsetel anaeroobidel pole superoksiid-dismutaasi ning sellest johtuvalt on
ekspresseeruda või mitte) kaitseb antikeha-vahendatud surma eest • Kasvufaktorite haaramine: raud heemi ja laktoferriini jms küljest • Resistentsus seerumi bakteritsiidsele toimele: kihn+komplemendi sidumise takistamine • Antibiootikumresistentsus: plasmiididega liikide, perekondade vahel Salmonella • Fagotsütoosivesiiklite happelisele pH-le, maohappele tolerantne (acid tolerance response gene) • Katalaas, superoksiid dismutaas takistavad rakusisest tapmist. • Suudab elus püsida makrofaagides, levida soolest mujale (eriti S. typhi), paljuneda Peyeri naastude M-rakkudes. Haigused. • Asümptomaatiline kolonisatsioon, eriti S. typhi ja S. paratyphiga. Põhiline reservuaar on sapipõis. Krooniline kolonisatsioon esineb <1% patsientidest, ei ole infektsiooni leviku seisukohalt oluline. • Kõhutüüfus – S. typhi, infektsioosne doos 103. • Paratüüfus – S. paratyphi
organismidel erineva efektiivsusega, seega on osa organisme kiirgusresistentsemad, kui teised. Uus moodus UV-kiirgusega mikroobidest puhastatavate pindade (materjalide) saamiseks on nende katmine titaandioksiidiga. See aine kuulub näiteks ka tavalise valge värvi koostisse. Kui katta roostevabast terasest või klaasist pind sellise kattega, siis pinna valgustamisel UV- kiirgusega moodustuvad titaani pinnal ergastatud elektronid, mis liitudes hapnikuga tekitavad radikaale (superoksiid- ja hüdroksüülradikaalid), mis tapavad mikroobirakud. Mikroobide koostisosad oksüdeeruvad, tekib süsihappegaas ja vesi. Toimib ka endospooridele ning viirustele. Ioniseeriv kiirgus Lühike lainepikkus, suur energia. Mõjub letaalselt kui ka mutageenselt; tekitab radikaale. Röntgenkiired (kunstlikult tekitatud) ja gammakiired (radioaktiivsete isotoopide lagunemine). Gammakiiri kasutatakse steriliseerimisel. Lõhub vesiniksidemeid, oksüdeerib kaksiksidemeid,
annaabi.ee 
