Chemistry 版 (精华区)

发信人: pivilion (亭在远方), 信区: Chemistry
标  题: 氧自由基与人体健康 
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Mar 27 09:08:50 2005), 转信


所谓自由基，是指带有未成对电子的分子、原子或离子，未成对电子具有成双的趋向，因此常易发生失去或得到电子的反应而显示出较活泼的化学性质。

氧气维持着地球上绝大多数生物的生命。虽然氧对需氧生物是有用的，但氧也有对生物不利的一面。
在生物体系中，电子转移是一个基本的变化。氧分子可以通过单电子接受反应，依次转变为 O2·-，HO2· ，HOOH与·OH等中间产物。由于这些物质都是直接或间接地由分子氧转化而来，而且具有较分子氧活泼的化学反应性，遂统称为活性氧，亦称氧自由基。

超氧阴离子自由基O2·- 既可以作为还原剂供给电子，又可以作为氧化剂接受电子。O2·- 可以与H+结合生成超氧酸HO2· ；O2·- 可以在铁螫合物催化下与H2O2反应产生羟自由基·OH。
 O2·-＋H2O2→ O2＋·OH＋OH－

·OH是化学性质最活泼的活性氧物种。其反应特点是无专一性，几乎与生物体内所有物质，如糖、蛋白质、DNA、碱基、磷脂和有机酸等都能反应，且反应速率快，可以使非自由基反应物变成自由基①。例如，·OH与细胞膜及细胞内容物中的生物大分子（用RH表示）作用：

·OH＋RH→H2O＋R·
生成的有机自由基R·又可继续起作用生成RO2：
R·＋O2→ RO2·

这样，自由基通过上述方式传递和增强。愈来愈多的氧自由基在细胞内出现会损伤细胞，引发各种疾病。很多研究表明，含氧自由基关系到60多种疾病，由于O2·-  自由基可使细胞质和细胞核中的核酸链断裂，会导致肿瘤、炎症、衰老、血液病以及心、肝、肺、皮肤等方面病变的产生。在人体和环境中持续形成的自由基来自人体正常新陈代谢过程，大量体育运动、吸烟、食用脂肪和腌熏烤肉、发生炎症、某些抗癌药物、安眠药、射线、农药、有机物腐烂、塑料用品制造过程、油漆干燥、石棉、空气污染、化学致癌物、大气中的臭氧等也都能产生自由基。已知自由基可损伤蛋白质，可使蛋白质的转换增加；损害DNA可导致细胞突变；造成损失核苷辅酸可扰乱某些生化代谢；损伤—SH可使某些酶的活性降低或丧失；攻击未饱和脂肪酸可引起脂质过氧化，其氧化产物可引起—SH氧化、酶失活、膜功能受损、干扰膜的运送功能等。另外，由燃料废气、香烟和一些粉尘造成的大气污染，使大气上空的自由基占分子污染物总量的1％～10％，因此环境污染中的自由基反应也是不可忽视的。

在生物体内的O2·-  过量和不足对身体都不利，因此O2·-  的产生和消除应处于动态平衡，即生物体内活性氧自由基不断产生又不断被清除是属于生命所必需的过程，也有其重要的生理功能。正常生物体具有维持活性氧的平衡生理浓度的能力，只有当活性氧的浓度失去控制时才会造成伤害，体内过多的O2·-  可以依靠SOD去消除。SOD是超氧化物歧化酶英文名称的缩写，是一种具有特定生物催化功能的蛋白质，由蛋白质和金属离子组成，广泛存在于自然界的动、植物和一些微生物体内。SOD能催化 O2·- 发生歧化反应：
 O2·- ＋O2·-  ＋2H+→H2O2＋O2

活性氧H2O2对机体亦有害，但有过氧化氢酶能催化H2O2与一种还原性反应而被清除，由此在体内形成一套解毒系统，对机体起保护作用。因此，SOD是机体内 O2·- 的清除剂。有研究表明，人体的一些病变可反映在SOD与 O2·- 含量变化上。对SOD减少或O2·-  增加的疾病可用SOD药物治疗。
总之，研究自由基与人体健康的关系已是备受关注的新兴领域。

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我来唱一首歌,古老的那首歌,我轻轻地唱
     你慢慢地和,是否你还记得,过去的梦想
        那充满希望灿烂的岁月你我为了理想 
          历尽了艰苦,我们曾经哭泣,也曾共同欢乐
               但愿你曾记得我们曾经拥有闪亮的日子


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