什么是自由基?

如题所述

一旦自由,就会放纵,人如此,氧自由基(下称:自由基)也是如此。

现代医学认为,自由基是万恶之源,百病元凶,我们人体的老化,许多疾病的发生甚至是癌症的形成,都和自由基戚戚相关。

自由基也叫“游离子”、“活性氧”,是独立存在的分子或原子带有一个不对称电子,它具有两个显著的特点,一个是活性高,另一个是侵略性强。

我们都知道,在这个原子组成的世界里,有一个特别的法则,就是只要有两个以上的原子组合在一起,外围电子就一定要配对,如果没有配对,则会去找寻另一个电子,使自己变成稳定的元素,自由基就是这种不成对的原子或者分子,掠夺是它的天性,一旦分子和原子一个电子被自由基霸占,它们要么会坍塌,要么被同化,所以有人俏皮的将自由基形容成掠夺他人妻子的光棍儿。

但是这种俏皮的形容虽然形象,但却不够生动,在编者看来,自由基更像是有着勾魂摄魄能力的强盗,将被驯服的原子、分子为己所用,变成盟军,而未能驯服的原子和分子则被屠戮殆尽,在人体中表现为衰老,或者病变。

虽然自由基学说是美国科学家Denham Harman在1956年提出的,但中国对自由基作用于人体的认知显然更早,最早可能要追溯到孔子时代的“三十而立”说。与人体本身产生的自由基相对立,人体中自然也存在着清除自由基的能力,但三十岁是人体清除自由基的“分水岭”,步入三十岁之后,人体清除自由基的能力呈现断崖式下降,所以,这就是为什么说三十岁的人逐渐步入了中年时代,因为自由基清除能力下降,自由基的影响力在上升,因而衰老、免疫力下降,疾病多发等自由基副作用变得肉眼可见。

与高尿酸的形成一样,自由基也分为外源性和内源性,内源性主要分成两种,一个是人体形成代谢过程中,物质氧化过程中产生的,较为典型的例子,是我们的呼吸也会产生自由基。另一个是自由基掠夺电子后的分子,被同化成自由基,通常发生在人体清除自由基能力下降之后。

外源性自由基产生的因素诸多,不胜枚举,炎症、药物、污染、食用农药残留食品、以及生气、紧张、失眠、熬夜和高强度运动等等因素,都可能引起机体的自由基增多。

虽然自由基生物学是一个全新的领域,但随着科技的发展和研究的深入,越来越多有关于自由基的真相配解剖出来,到目前为止,清除多余自由基的措施有益于某些疾病的预防和治疗,已经是科学界的共识,所以,高效无毒的自由基清除剂的发明和应用,变得越来越近,越来越值得期待。

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第1个回答  2019-10-27

自由基(Free Radical)是人体生命活动中各种生化反应的中间代谢产物,具有高度的化学活性,是机体有效的防御系统,若不能维持一定水平则会影响机体的生命活动。但自由基产生过多而不能及时地清除,它就会攻击机体内的生命大分子物质及各种细胞器,造成机体在分子水平、细胞水平及组织器官水平的各种损伤,加速机体的衰老进程并诱发各种疾病。

在我们这个由原子组成的世界中有一个特别的法则,这就是:只要有两个以上的原子组合在一起,它的外围电子就一定要配对,如果不配对,它们就要去寻找另一个电子,使自己变得稳定。这种有着不成对电子的原子或分子就叫自由基。

自由基又叫游离基,它是由单质或化合物的均裂(HomdyticFission)而产生的带有未成对电子的原子或基团。它的单电子有强烈的配对倾向,倾向于以各种方式与其他原子基团结合,形成更稳定的结构,因而自由基非常活泼,成为许多反应的活性中间体。

人体内的自由基分为氧自由基和非氧自由基。氧自由基占主导地位,大约占自由基总量的95%。氧自由基包括超氧阴离子()、过氧化氢分子(H2O2)、羟自由基(OH·)、氢过氧基(H)、烷过氧基(ROO·)、烷氧基(RO·)、氮氧自由基(NO·)、过氧亚硝酸盐(ONOO-)、氢过氧化物(ROOH)和单线态氧(1O2)等,它们又统称为活性氧(reactive oxygenspecies,ROS),都是人体内最为重要的自由基。  非氧自由基主要有氢自由基(H·)和有机自由基(R·)等。   

自由基是一种非常活跃,非常不安分的物质,就像我们人类社会中不甘寂寞的单身汉一样。当一个稳定的原子的原有结构被外力打破,而导致这个原子缺少了一个电子时,自由基就产生了。于是它就会马上去寻找能与自己结合的另一半。它很活泼,很容易与其他物质发生化学反应。当它在与其他物质结合的过程中得到或失去一个电子时,就会恢复平衡,变成稳定结构。这种电子得失的活动对人类可能是有益的也可能是有害的。

人超过30岁后自身的SOD含量将逐渐下降,各种生化反应的中间代谢产物自由基将逐渐增多,造成人体内自由基,尤其是超氧阴离子自由基()大量增加,将严重影响人体的健康状况,并引发各种疾病。

由于原子形成分子时,化学键中电子必须成对出现,因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子,使自己形成稳定的物质。在化学中,这种现象称为“氧化”。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。体内活性氧自由基具有一定的功能,如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏行为,导致人体正常细胞和组织的损坏,从而引起多种疾病。如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤。此外,外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基,使核酸突变,这是人类衰老和患病的根源。   

最常见的自由基是超氧阴离子自由基,它是在人体氧化反应中产生的有害化合物,具有强氧化性,可以损害肌体组织和细胞,甚至攻击DNA线粒体!体内自由基的产生和清除应当是平衡的,这样人体才能保持健康。如果自由基产生过多和清除自由基的能力下降,就会导致人类疾病和衰老的发生。自由基被现代科学界称为致病中介因子,故说它是“百病之源”!

 

1950年,美国的著名生化专家弗雷·德维奇等人最先发现自由基与衰老密切相关。   

1965年,英国汉诺博士提出自由基导致生物体衰老及死亡学说,汉诺博士认为“衰老是由自由基引起的,自由基对细胞大分子、基因、脂类和蛋白质的损伤以及氧化损伤是衰老的直接原因”。    

自由基这种不受束缚的个性固然令人头痛,但有时人体反而需要藉由自由基的活性来消灭某些侵入人体的微生物或不正常细胞。因此,活泼的自由基也有它们可爱的一面。当人体内自由基的浓度不是很高时,我们的身体自有一套完善的系统来消灭这些自由基,该系统称为抗氧化系统。在生理条件下,处于平衡状态的自由基浓度是极低的。它们不仅不会损伤机体,而且还可显示出独特的生理功能。在病理情况下,自由基的产生和清除失去平衡,多余的自由基就会损伤机体,可是,很不幸的,我们现在生活的空间及形态均会造成体内自由基浓度大大增加,如吸烟、空气污染、水污染、放射线(x 线,紫外线),杀虫剂、生活压力大、运动过度等,以上这些会使自由基浓度增加的情形,我们称之为氧化压力。氧化压力越大,体内自由基的浓度就越高,此时,我们身体中的抗氧化系统将面临不够使用的危机。在自由基的产生和清除机制中SOD起到关键作用。谷奥生物SOD含片为植物提取的,可以有效地清理自由基。

第2个回答  2013-08-24
所谓自由基,是指带有不配对的电子的分子基因。自由基的各类很多,用来说明衰老发生机制的自由基,主要是超氧自由基、羟自由基和类脂质过氧化自由基。其中,超氧自由基作用的产物,都是强氧化剂,可使类脂质中的不饱和脂肪酸氧化为类脂过氧化物。它们都是引发脂质过氧化自由基反应的氧化剂,在正常情况下,由于生物体内存在自由基清除剂,如性激素、SOD、过氧化氢酶等使生物体内自由基的产生与清除保持相对平衡,并参与许多正常的生理生化反应。若自由基清除剂的合成恶性化或自由基反应发生紊乱,则会导致机体一系列的病理改变。
一、自由基对人体的危害:
1 、自由基摧毁细胞膜,导致细胞膜发生变性,使得细胞不能从外部吸收营养,也排泄不出细胞体内的代谢废物,并丧失了对细菌和病毒的抵御能力。从而使人体免疫力低下、疲劳和器官病变。如果导致细胞死亡或细胞内杂质无法代谢就会形成色素沉积,产生黄褐斑、蝴蝶斑、老年斑等。
2 、自由基攻击正在复制中的基因,造成基因突变,诱发癌症发生。
3 、自由基激活人体免疫系统,使人体表现出过敏反应,如过敏性鼻炎,过敏性哮喘、过敏性皮炎、花粉过敏、食物过敏等,或出现经斑狼疮等的自体免疫疾病。
4 、自由基作用于人体内分泌系统,导致胶原蛋白酶和硬弹性蛋白酶的释放,这些酶作用于皮肤中的胶原蛋白酶和硬弹性蛋白并使这两种蛋白产生过度交联并降解,结果使皮肤失去弹性,出现皱纹及囊泡。
5 、与 4 相类似的作用使体内毛细血管脆性增加,使血管容易破裂,这可导致静脉曲张,水肿等与血管通透性升高有关的疾病的发生。
6 、自由基侵蚀脑细胞使人易患老年性痴呆症。
7 、自由基侵蚀机体组织,可激发人体释放各种炎症因子,导致出各种非菌性炎症。
8 、自由基氧化血液中的脂蛋白造成胆固醇向血管壁的沉积,引起心脏病和中风,动脉硬化,脑血栓,脑溢血,偏瘫,高血压等心脑血管病症。
9 、自由基引起关节膜及关节滑液的降解,从而导致关节炎。
10 、自由侵蚀胰脏细胞引起糖尿病。
11 、自由基损伤肝脏器官导致肝炎。
第3个回答  2019-04-22
1、自由基(free radical),化学上也称为“游离基”,是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时,化学键中电子必须成对出现,因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子,使自己形成稳定的物质。在化学中,这种现象称为“氧化”。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。
2、体内活性氧自由基具有一定的功能,如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏行为,导致人体正常细胞和组织的损坏,从而引起多种疾病。如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤。此外,外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基,使核酸突变,这是人类衰老和患病的根源。
第4个回答  2006-10-26
正常情况下,参与代谢的氧大多数与氢结合生成水,然而有4-5%的氧将被酶所催化形成超氧阴离子,后者又可形成过氧化氢,它们都属于自由基。自由基有多种,如氧自由基和羟自由基 ,是指那些最外层电子轨道上含有不配对电子的原子、离子或分子。自由基具有高度的氧化活性,它们极不稳定,活性极高,它们攻击细胞膜、线粒体膜,与膜中的不饱和脂肪酸反应,造成脂质过氧化增强。脂质过氧化产物(mda等)又可分解为更多的自由基,引起自由基的连锁反应。这样,膜结构的完整性受到破坏,引起肌肉、肝细胞、线粒体、DNA、RNA等广泛损伤从而引起各种疾病,诸如炎症、癌症 、扩张性心肌病、老年性白内障、 哮喘等疾患 ,故自由基是人体疾病、衰老和死亡的直接参与和制造者。

听说过抗氧化剂吗?它对人体的健康可是有着密切的关系。根据医学上的研究,维他命、矿物质及酵素中具保护身体、防止自由基(free radicals)形成功能者,就称作抗氧化剂。

而我们的身体,当然也会有自然产生的自由基清除者来抑制自由基形成,此外,身体自然制造的酵素,也可中和自由基。除了这些酵素,我们还可由饮食中摄取天然的抗氧化剂,例如 :维他命A、C、E及硒,以协助体内清除自由基。如果人体系统在自由基的充斥下,而自然产生的自由基清除者无法“应付”时,健康就会亮起红灯。因此,人们在平时就应通过饮食,摄取天然的抗氧化剂,或服用一些补充品,来协助身体破坏自由基。号称第六生命元素的壳寡糖,可完全净化自由基,使自由基失去活性,达到抵御疾病和延缓衰老的作用。在1991年的国际学术会议上,美欧等许多国家的科学家一致把壳寡糖与蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质并列誉为人体第六生命要素。壳寡糖能降血脂、降血压、能抗癌,对现代文明病有惊人的防治作用。壳寡糖是机体“清道夫”,能排除体内自由基,提高机体免疫力,减肥美肤,延缓衰老。
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健康长寿的杀手--氧自由基

我们生活在富含氧气的空气中,离开氧气我们的生命就不能存在,但是氧气也有对人体有害的一面,有时候它能杀死健康细胞甚至致人于死地。当然,直接杀死细胞的并不是氧气本身,而是由它产生的一种叫氧自由基的有害物质,它是人体的代谢产物,可以造成生物膜系统损伤以及细胞内氧化磷酸化障碍,是人体疾病、衰老和死亡的直接参与者,对人体的健康和长寿危害非常之大。

我们知道,细胞经呼吸获取氧,其中98%与细胞器内的葡萄糖和脂肪相结合,转化为能量,满足细胞活动的需要,另外2%的氧则转化成氧自由基。由于这种物质非常活跃,几乎可以与各种物质发生作用,引起一系列对细胞具有破坏性的连锁反应。

在一般情况下,细胞不会遭到这种分子杀手的杀害,这是因为我们人体细胞存在着大量氧自由基的克星——抗氧化剂,比如,脂溶性的维生素E、水溶性的维生素C及一些酶类等等,这些天然的抗氧化剂能够与氧自由基发生氧化还原反应,使氧自由基被彻底清除,而只有在某些情况下,氧自由基才会致细胞甚至肌体于死地。

当人体遭受外伤、中毒或者是大手术流血过多等重创的时候,组织处于缺氧状态,能量代谢发生障碍,细胞色素氧化酶无力将氧还原成水,便会被氧原子夺去一个电子,由无害的氧变成具有杀伤力的活性氧自由基。氧自由基的过氧化杀伤,主要是破坏细胞膜的结构和功能,破坏线粒体,断绝细胞的能源,毁坏溶酶体,使细胞自溶。同时它对人体的非细胞结构也有危害作用,可以使血管壁上的粘合剂遭受破坏,使完整密封的血管变得千疮百孔,发生漏血、渗液,进而导致水肿和紫癜等等。同样,当供应心脏血液的冠状动脉突然发生痉挛的时候,心肌细胞由于缺氧而发生一系列的代谢改变,心肌细胞内抗氧化剂含量减少,使生成氧自由基的化学反应由于缺氧而相对加快,在冠状动脉痉挛切除的一刹那,心肌细胞突然重新得到血液的灌注,随之而来有大量的氧转化成氧自由基,而同时由于抗氧化剂的相对不足,不能够清除氧自由基,结果使具有高度杀伤性的氧自由基严重损伤心肌细胞膜,大量离子由心肌细胞内溢出,而后者可以扰乱控制心脏搏动的电流信号,引起心室颤动,从而导致死亡。

那么氧自由基为什么会使人体衰老呢?近年来的研究发现,氧自由基的化学性质是很活跃的,能够攻击细胞膜上的脂肪酸产生过氧化物,这些物质是毒性很强的一种物质,它会侵害体内的核酸、蛋白质等等而引起一系列的细胞破坏作用,人体内氧自由基积累越多,衰老的进程就越快,我们常见老年人脸上的寿斑就是由于脂类受氧自由基的氧化分解作用形成丙二醛所致。

氧自由基不但与衰老有关,而且还和许多衰老有关的疾病有关系,比如动脉硬化症、高血压、骨关节炎、白内障以及帕金森氏病等等。

至于对付氧自由基的办法,目前已经发现了许多氧自由基的克星,也就是氧自由清除剂或者抑制剂,其作用机理有的是直接提供电子使氧自由基还原,有的是增强抗氧化酶活性,迅速消灭自由基,比如超氧化物岐化酶和过氧化氢酶就是存在于人体的正常组织当中的清除氧自由基的重要酶系统。另外,谷胱甘肽、别嘌呤醇和维生素C、E等都具有清除或者是抑制氧自由基的作用。

根据营养流行病学的研究发现,经常食用新鲜的蔬菜与水果,有延缓衰老的作用,可以降低肿瘤,特别是消化道肿瘤的发病率,就是因为蔬菜可以清除氧自由基的主要前身产物,也就是超氧负离子,超氧负离子减少,氧自由基也就相应减少,由此也就可以延缓人的衰老。营养学家研究发现,日常的水果、蔬菜大多数都具有清除超氧负离子的活动,蔬菜当中以荠菜、青菜、蒜头、黄芽菜为最强,另外,经常吃富含维生素A的花菜、胡萝卜、菠菜、甘薯,富含维生素C的葡萄、桔子、青椒,含维素E的柠檬、豌豆、未加工的麦胚芽、葵花籽油和含硒的卷心菜、洋葱、燕麦片、海产品等等都是大有帮助的。
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