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氢分子机制学习笔记之十一

已有 943 次阅读 2022-10-30 11:22 |系统分类:科研笔记

氢分子机制学习笔记之十一

已知氢参与植物细胞中细胞功能的控制。例如,据报道,它参与植物激素信号和应激反应。从实用的角度来看,以富氢水的形式用氢处理有助于延缓水果的采后腐败。因此,众所周知,与动物细胞一样,氢具有效应,这些作用可用于未来植物生长和作物改良。

氢在细胞中作用的可能机制。显示了对特定分子产生影响的可能性。

据动物系统报道,氢在生物系统中的重要作用之一是其·OH清除活性。一系列研究表明,在应激条件下,·OH在细胞中增加,而氢对此类应激反应有影响。如果氢去除·OH涉及重要的903a;OH信号通路,则应会损害细胞功能,尽管许多研究将清除903g;OH视为植物和动物细胞和生物体健康的有益途径。羟基自由基具有极强的反应性,反应动力学受扩散限制,一系列生物分子的速率常数正在确定,包括ATP和ADP。·OH自由基已知与蛋白质发生反应,这可能导致多肽的氨基酸氧化、交联和降解。脂质、碳水化合物和DNA也是·OH目标。因此,氢的清除活性可以防止·OH的有害影响。最大的问题是氢和·OH之间的反应速率常数,这被认为对于生理相关性而言太慢,这表明其他生物分子可能首先反应,因此氢不会影响氧化应激水平。同样的作者也排除了与过氧亚硝酸盐的反应,由于氢无法清除其他活性氧,并且排除了氢对·OH和ONOO-的影响,因此,氢的清除作用在细胞中的作用似乎最多也有限。

但几乎没有证据表明直接相互作用可以解释所看到的数据。然而,并非所有数据都是负面的,似乎都指向了死胡同。据报道,清除氢的过氧化氢,如果得到证实并能证明其在体内具有作用,将非常重要,因为氢O2是主要的活性氧信号分子之一。然而,在过氧化氢的辐解实验中,添加氢的影响可忽略不计,这表明该领域的更多研究将是有益的。另一个值得探索的积极效应是氢与金属的相互作用。有人认为,氢的有益作用可能是由氧化应激导致的Fe(III)还原介导的。然而,铁硫簇和血红素基团均未因氢的存在而减少。即便如此,氢对Fe(III)的影响仍然是一个诱人的建议,因为过渡金属广泛应用于生物系统,这是另一个值得进一步研究的领域。

氢的顺磁性质可能与其生物作用有关,如前所述。这可能包括与NO或过渡金属的相互作用,但需要实验数据来支持这一概念。还有其他关于氢催化的论文,但很难确定它们与生化反应的相关性,因为它们通常在非生理条件下进行,如高压。

虽然氢分子参与植物功能的情况早已为人所知,但围绕氢在细胞中的确切作用仍存在相当大的不确定性。尽管已经观察到许多细胞效应,包括抗氧化剂的改变、酶活性的变化和基因表达的调节,但其作为直接抗氧化剂的作用仍受到质疑。显而易见的是,氢可能有助于缓解植物胁迫,因此有人提出氢具有令人兴奋的未来。




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