Wieso sind Erythrocyten oxidativem Stress ausgesetzt? Wo kommen Superoxidradikal & H2O2 im Körper vor?

Wissenschaft Biologie
#1

Hallo :blush:
Ich habe 2 Fragen zum oxidativen Stress im Körper & wäre sehr dankbar, wenn Ihr mir da weiterhelfen könntet.

  1. Die Erythrocyten seien dauerndem oxidativem Stress ausgesetzt. Wieso, wenn sie ohne Organellen gar keine ATP-Produktion & Atmungskette haben, so dass auch keine falsche Anzahl von Elektronen auf den Sauerstoff übertragen werden kann? Kommt der dauernde oxidative Stress allein vom Sauerstoff, der ans Hämoglobin bindet. Doch das Hämoglobin ist doch durch das distale Histidin gut vor der Oxidierung des Eisens geschützt, weil die Wasserstoffbrücke zwischen dem Sauerstoff & dem distalen Histidin das Sauerstoffmolekül stabilisiert, damit dieses eben das Eisen nicht oxidieren kann,

  2. Wo kommen Superoxidradikal & H2O2 im menschlichen Körper vor? Wo werden sie gebildet? Können beide das Eisen des Hämoglobins oxidieren? Was ist das Produkt der Eisenoxidation neben dem Fe3+ Oder anders: Wie sieht ihre Strukturformel nach der Oxidation aus?

Vielen Dank für Eure Antworten im Voraus :relieved:

Alina

#2

Hallo,

schau doch mal im Netz, was Du zu „freie Radikale“ und „Fenton-Reaktion“ so findest, das könnte helfen.
Z.B. hier: www.spektrum.de/lexikon/biologie/freie-radikale/25601

ist schon mal ein Startpunkt.

Grüße,
Grünblatt

#3

Liebes Grünblatt

Vielen Dank für Deine schnelle Antwort. Ich habe mir das durchgelesen. Kennst Du dich mit Redoxreaktionen aus? Im Text steht nämlich, dass das Superoxidradikal in wässriger Lösung reduzierend wirkt und es deshalb schnell zu H2O2 dismutiert. Wenn O2*- reduziert, dann erhält es ja Elektronen, aber keine Protonen, woher kommen dann plötzlich die beiden H?

#4

Hallo,

in dieser Literaturstelle wird die Sache gut erklärt:

https://books.google.de/books?hl=de&lr=&id=uuTM08DfPnoC&oi=fnd&pg=PA99&dq=Erythrozyten+oxidativer+stress&ots=Kd4s_VXu3f&sig=Fkbyvqox-inlmDuGByye-p8MIrk#v=onepage&q=Erythrozyten%20oxidativer%20stress&f=false

#6

Hallo,

Protonenquellen stehen in wäßrigem Milieu je nach pH-Wert z. B. in Form von H3O+ Ionen zur Verfügung. Die formale Reaktionsgleichung wäre meiner Ansicht nach:

2 O2*- + 2 H3O+ —> O2 + H2O2 + 2 H2O

FG myrtillus

#7

Lieber Huckleberri

Vielen Danke für den Link, habe das ganze Kapital gelesen. Es ist aber stark auf Glutathion allein fokusiert. Es beantwortet mir aber nicht die Frage, ob die Erythrocyten nur so viel oxidativem Stress ausgesetzt sind, weil sie O2 über Hämoglobin binden oder ob die sie auch über ihre Plasmamembran Sauerstoffradikale aufnehmen. Oder die Frage wo Superoxidradikale & H2O2 sonst im menschlichen Körper vorkommen. Weisst du selber noch etwas dazu?

#8

Lieber Myrtillus

Danke für Deine Antwort.
Ich glaube, ich habe mich falsch ausgedrückt. Wenn das Superoxidradikal reduzierend ist, dann wird es selber oxidiert, oder? Wieso könnte bei Deiner Gleichung nicht auch Wasserstoff aus den Elektronen von O2*- & Protonen von H3O+ entstehen: Also: 2O2 + 2H2O + H2?

#9

Hi Alina,

ich glaube, du drückst dich immer noch falsch aus. Meine Gleichung beschreibt eine Disproportionierungsreaktion. Im Superoxidradikal hat der Sauerstoff die durchschnittliche Oxidationsstufe -1/2 bzw. das eine O-Atom hat die Stufe 0 und das andere O-Atom die Stufe -1 (2 x -1 = -2). Im O2-Molekül hat Sauerstoff die Oxidationsstufe 0 und im H2O2 -1 (2 x -1 = -2).

das wäre ein Elektronenübergang vom Sauerstoff zum Wasserstoff. Die Bereitschaft, Elektronen abzugeben, ist jedoch beim Wasserstoff viel höher als beim Sauerstoff. Sauerstoff hat, solange er nicht in der Oxidationsstufe -2 vorliegt, ein „starkes Bestreben“ Elektronen aufzunehmen. Quantitativ wird dies durch das Redoxpotential angegeben.

FG myrtillus

#10

Hallo,

behauptet wer?

Seit molekularer Sauerstoff durch die Tätigkeit phototropher grüner Mikroorganismen und Pflanzen in die Atmosphäre gekommen ist und stetig nachgeliefert wird, sind eigentlich alle Zellen und Organismen oxidativem Stress ausgesetzt, mit Ausnahme derjenigen, die sich in O2-freie ökologische Nischen verkrochen haben.

Sauerstoff ist nun mal ein starkes Oxidationsmittel und die verschiedenen Zwischenstufen wie das Superoxidradikal sind sehr reaktionsfreudig. Die Mechanismen, auch zur Entschärfung, sind ja in den schon verlinkten Artikeln detalliert beschrieben.

Der besondere Stress, dem Erythrocyten ausgesetzt sind, könnte meiner Ansicht nach darin bestehen, dass diese im Gegensatz zu anderen Körperzellen Sauerstoff nicht nur aufnehmen sondern in stetem Wechsel dazu immer auch wieder abgeben. Ihre Zellmembran wird daher in beide Richtungen vom Sauerstoff durchströmt und der Sauerstoffgehalt ihres Zellinneren geht immer wieder rauf und runter. In die anderen Körperzellen dagegen strömt O2 ein und wird in der Atmungskette verbraucht, wodurch sich im besten Fall ein Fließgleichgewicht einstellt.

FG myrtillus