自由基为维持生命所必需

在正常的生命过程中自由基为维持生命所必需，但自由基也是生物大分子、细胞和生物组织的危险杀手。对正常的生理情况，体内自由基不断地产生，也不断地被抗氧化剂所清除，使之维持在一个正常的生理水平上，过多或过少都会给机体造成损伤。 在正常的生命过程中自由基为维持生命所必需，但自由基也是生物大分子、细胞和生物组织的危险杀手。对正常的生理情况，体内自由基不断地产生，也不断地被抗氧化剂所清除，使之维持在一个正常的生理水平上，过多或过少都会给机体造成损伤。 自由基的特性及种类详解 　　在正常的生命过程中自由基为维持生命所必需，但自由基也是生物大分子、细胞和生物组织的危险杀手。对正常的生理情况，体内自由基不断地产生，也不断地被抗氧化剂所清除，使之维持在一个正常的生理水平上，过多或过少都会给机体造成损伤。在某些病理情况下，自由基的产生和消除失去了平衡，就会导致各种疾病的发生或衰老。 　　我们生物体系主要遇到的是氧自由基，例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧，通称活性氧。Michaelis认为，生物体内氧化反应分为两步，但某些氧化反应却可产生中间产物-半醌，这种中间产物带有不成对电子。根据Hund原则，电子在等能量轨道中充填时，将尽可能以相同方向的自旋分别占据不同轨道，这样一来，在原子的电子层结构中就会出现不成对电子或成对电子。具有不成对电子特性的基团被称作自由基。一般自由基存在时间极短，单电子极易成对，因此化学性能不稳定。带成对电子的分子、原子或离子可以通过均裂法和电子俘获法转变成自由基；反之，带有不成对电子的分子、原子自由基也可与另一自由基发生化合反应。所有自由基都有顺磁特性，即不成对电子存在自旋产生的磁矩。根据这一特性，采用电子顺磁共振（EPR）可以直接检测出生物、材料及化合物中的自由基。 　　超氧化物歧化酶（SOD） 　　Fridovich等发现在生物氧化过程中，氧分子在接收单电子反应时，少部分会衍生为O2-、H2O2、•OH。其中•OH可引发脂类过氧化，产生脂类过氧化物。脂类过氧化物自由基的相互作用还可产生一线态氧。这些超氧化物自由基及衍生物-活性氧对机体十分有害。常见生物体内内源性自由基有以下几种： 　　超氧阴离子自由基（O2-）：超氧阴离子自由基是生物体内最主要的自由基。用EPR仪可以得到O2-的电子顺磁共振波谱。生物体内O2无论是在非酶反应或酶反应中都可以通过接收电子的方式氧化生成O2-，而O2-又可诱导体内超氧化物歧化酶（SOD）使O2-及时得到清除。 　　羟自由基（•OH）：羟自由基（•OH）化学性质极为活泼，可与多种有机物或无机物反应，反应速度快。在水中寿命极短。采用自旋捕捉法可以间接检测出•OH的存在。在体内有些羟化类药物，醌型抗肿瘤药物及某些生物酶如：黄嘌吟氧化酶、前列腺素合成酶等可以产生•OH，一些物理因素如电离辐射光照等也可产生•OH。加铁离子结合剂如：脱铁酶可以减轻或消除•OH。 　　清除自由基的食物 　　脂类过氧化物自由基：脂类不饱和脂肪酸（RH）可以过氧化，在脂类过氧化的过程中产生R•、ROO•等自由基及ROOH。一般认为不饱和脂肪酸不能直接与氧分子发生反应，脂类氧化物可通过活性氧•OH、1O2及Fe2 复合物、臭氧（O3）等引起不饱和脂肪酸的氧化生成R•、RO2•及ROOH。RO2•与RO•均为含氧的有机自由基，化学性质活泼且寿命相对较长，通过测定脂肪酸的丧失量可以了解脂肪酸脂类过氧化程度，谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）可清除脂类过氧化物。 　　活性氧对生物机体可产生一系列的有害作用，例如进攻多聚不饱和脂肪酸可引起脂质过氧化，导致生物膜结构和功能的改变，损伤蛋白质的巯基和氨基可使蛋白质变性、交联，使酶的活性丧失。损伤DNA可导致细胞突变，种种有害后果与许多疾病的发生有着密切的关系。因此，生物体内活性氧的生成与清除的平衡对生命过程的正常进行是十分重要的。