El documento habla sobre la bioquímica energética y el estrés oxidativo. Explica cómo se generan las especies reactivas del oxígeno a través de procesos como la cadena respiratoria, la fagocitosis y la síntesis de prostaglandinas. También describe los mecanismos antioxidantes como las enzimas superóxido dismutasa, catalasa y glutatión peroxidasa, así como sistemas no enzimáticos como las vitaminas C y E. Finalmente, introduce el concepto de estrés oxidativo que ocurre cuando hay un desequ

1. D I P L O M A EN CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FISICA UNIVERSIDAD DE CHILE BIOQUÍMICA ENERGÉTICA 2010 Prof. BQ Jorge Soto Labbé Y ESTRÉS OXIDATIVO Generación de especies reactivas Mecanismos de defensa antioxidante Estrés oxidativo RADICALES LIBRES

2.  1s  1s  2s  2s  2p  2p  2p  2p Oxígeno molecular (Estado basal) Oxígeno singlete Radical superóxido Ión peróxido O 2 1 O 2 O 2 2 - Estados excitados del oxígeno molecular O 2 - .

3. Matriz Espacio O 2 H 2 O intermembrana O 2 0 2 H 2 O - 2 (77 a 78%) + 4 e - + 4 H + O H . + O H - H 2 O 2 O 2 . - + 1 e - + 2 e - + 2 H + + 3 e - + 2H + Generación de especies reactivas del oxígeno

4. Cadena respiratoria Fagocitosis Sistema citocromo P-450 Síntesis de prostaglandinas Generación de especies reactivas del oxígeno

5. Reacción de Fenton Reacción de Haber Weiss Generación de especies reactivas del oxígeno Fe +2 + H 2 O 2 Fe +3 + OH - + OH . H 2 O 2 + O 2 - • O 2 + OH - + • OH

6. O 2 · - , radical superóxido ESPECIES H 2 O 2 , peróxido de hidrógeno HO · , radical hidroxilo ROO · , radical peroxilo ROOH, hidroperóxido orgánico Reducción univalente del O 2 Reducción univalente del O 2 · - Reducción univalente del H 2 O 2 Formado en la peroxidación lipídica Formado por la abstracción de un átomo de hidrógeno de otras biomoléculas por ROO · 1 O 2 , oxígeno singlete Especie excitada formada en la RO · , carbonilo excitado Formado en la interacción de radicales ROO · · NO, óxido nítrico Formado por las óxido nítrico sintasas (NOS) ONOO - , peroxinitrito Formado por la reacción entre O 2 ·- y · NO ClO - , hipoclorito Formado por la mieloperoxidasa de fagocitos ORIGEN interacción de radicales ROO · REACTIVAS

7. Especie química excitada con un electrón no apareado y altamente reactiva RADICAL LIBRE OXIDACIÓN DE BIOMOLÉCULAS Lípidos Carbohidratos Proteínas ADN : Nuclear Mitocondrial

8. mecanismos antioxidantes prooxidantes factores O 2

9. SISTEMA ANTIOXIDANTE Superóxido dismutasa O 2 · - + O 2 · - + 2H + -> H 2 O 2 + O 2 MECANISMO ANTIOXIDANTE Enzimas Catalasa H 2 O 2 + H 2 O 2 -> 2H 2 O + O 2 Glutatión peroxidasa ROOH + 2GSH -> ROH + GSSG + H2O Sistemas no enzimáticos  -tocoferol (vitamina E) Atrapador liposoluble de radicales libres Ácido ascórbico (vitamina C) Atrapador hidrosoluble de radicales libres  -caroteno Apagadores liposolubles de especies Glutatión reducido (GSH) Atrapador hidrosoluble de radicales Sistemas auxiliares Glutatión reductasa Reduce GSSG a GSH usando NADPH Suministro de NADPH Vía de las pentosas Antioxidantes extracelulares transferrina ceruloplasmina bilirrubina ácido úrico GSH SOD tocoferoles carotenoides flavonoides dietarios excitadas

10. SISTEMAS ANTIOXIDANTES PRIMARIOS SECUNDARIOS TERCIARIOS de radicales libres Capturan Reparan Previenen formación radicales libres biomoléculas SOD GPx CAT ALB Vit E Vit C Vit A Á. úrico Estrógenos Proteínas atrapadoras de metales Enzimas reparadoras Bilirrubina Melatonina

11. Estrés Oxidativo

13. N-acetilcisteína Ácido  -lipoico Taurina