Что такое свободные радикалы?
Процессы обмена веществ, усвоения кислорода при дыхании, окислении белков, жиров и углеводов в тканях организма человека протекают с образованием свободных радикалов.
Несбалансированное питание, плохая экология и неблагоприятные факторы окружающей среды также являются причинами образованием свободных радикалов.
Свободные радикалы – это отдельные атомы или химические соединения, которые обладают большой реакционной способностью и могут легко повреждать структуру белков и жиров, живых тканей и клеток.
Свободные радикалы имеют на своей внешней электронной орбите один или несколько неспаренных электронов, за счет этого они становятся необычайно активными и способны отбирать электроны у других химических соединений.
Без кислорода жизнь невозможна, и для обеспечения жизнедеятельности организм человека в сутки потребляет около 460 литров кислорода (O2), но при его усвоении тканями образуются свободные радикалы.
При работе клеток в них может образоваться десятки тысяч свободных радикалов в секунду, поэтому они защищаются от них с помощью антиоксидантов.
Если свободных радикалов образуется немного, в пределах нормы (3-5 %), то они полезны для организма:
— запускают процессы окисления и усвоения белков, жиров и углеводов, и дальше процессы обмена веществ протекают без их участия
— являются основой для работы иммунной системы организма.
Но когда свободных радикалов образуется слишком много, они играют отрицательную роль: беспорядочно вступая в реакции окисления, они повреждают живые ткани, мембраны и ДНК клеток.
Виды свободных радикалов
У свободных радикалов для стабилизации структуры не хватает одного или нескольких электронов, и за счет своей высокой реакционной активности они способны отбирать электроны у других молекул или атомов.
Клеткам организма для дыхания и окислительных реакций обмена веществ постоянно нужен кислород.
Из одной молекулы кислорода может получаться два атома кислорода O2→O ̇ + O ̇ , которые будут иметь по одному свободному электрону (см. рисунок).
Образование свободных радикалов из кислорода
Где: (:) -электроны , (e ̅) – свободный электрон
За счет дефицита второго электрона атомы кислорода становятся свободными радикалами, и их реакционная способность во много раз увеличивается.
Свободные радикалы могут как ускорить любую химическую реакцию, так и разрушить структуру органических соединений или клеток.
Свободными радикалами могут быть как отдельные атомы, так и более сложные соединения кислорода, водорода, углевода, серы, хлора, азота, брома, фтора, фосфора, а также окисленные углеводы, белки, жиры (липиды), ферменты и витамины.
Свободные радикалы и химические соединения с радикальными свойствами:
— оксид кислорода, O ̇-(1-), где (.) – свободный неспаренный электрон.
— диоксид, супероксид O ̇-2(1-)
— диоксиген, молекулярный кислород O ̇O ̇;O2
— озон, триоксиген O ̇O ̇O ̇;O ̇-3(1-)
— гидроксил O ̇H
-гидроперексил, гидродиоксид HOO ̇; HO ̇2
— перекись водорода H2O2
— монооксид азота, N ̇O-
нитроксильный анион
— диоксид азота N ̇O2
— пироксинитрит O ̇NOO- , NO ̇3
— нитроксильный катион N ̇O+
— тетраоксид диазота N2O4
— триоксид диазота N2O3
— пероксинитриты R – OONO, R — NO3
— азотистая кислота HNO2
— атомарный хлор (Cl) ̇
— гипохлорит ClO ̇
— гипохлорная кислота HO ̇Cl
— гипобромная кислота HO ̇B2
— гипойодная кислота HO ̇J
— алкосильный радикал, алкосил, RO ̇
— пероксильный радикал, RO ̇2
— алкил гидропероксид( R) ̇OOH, RO2H
— радикал убихинона KOQ ̇
— липидный радикал L ̇
— липидный пероксид LOO ̇
— липидный алкоксид LO ̇
— липидный гидропероксид LOOH
— феноксил радикал CHH5O ̇
— радикалы метанаCH3, CH3OO ̇, CH3O ̇
— радикалы этилового спирта :
CH3CH2O ̇
CH3C ̇HOH
( C) ̇H2CH2OH
— радикал этилового спирта C ̇H2OH
— радикал углерода C ̇
— карбонильный радикал C ̇O2, C ̇HO
— пероксильный радикал COO ̇; CO ̇2
— ацилоксид радикал CH3CO ̇2
— четыреххлористый углерод CCl4
— радикал фтора F ̇
— радикалы фреона C ̇F2Cl, C ̇FCl2, СА3
— фосфоранильный радикал (RO3)P ̇OC(CH3)3
— семихинон HQ ̇
— радикалы белков
Pz — S ̇
Pz — S ̇O2
— фермент NO – синтеза, при взаимодействии с аминокислотой L – аргинином выделяет оксидазота (NO ̇)
— хромофоры (при взаимодействии ультрафиолетового излучения)
— радикалы токсинов, пестицидов, тяжелых металлов и лекарственных средств (изониазида, тетрациклина, парацетамола и других)
— трифенилметил
— вердазил
— ДФПГ
— ди – третил-бутил- нитроксил
Свободные радикалы могут как навредить организму ,так и принести пользу, так как без них не обходится не одна химическая реакция обмене веществ в организме.
Читайте более подробно об антиоксидантах и свободных радикалах в разделе : Роль антиоксидантов, макро — и микроэлементов.
