《自由基清除劑》PPT課件

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1、第六章自由基清除劑本章要點自由基理論的產(chǎn)生機(jī)理及來源自由基對機(jī)體活動的影響自由基清除劑的基本概念英國人Harman于1956年提出了自由基學(xué)說：自由基攻擊生命大分子造成組織細(xì)胞損傷，是引起機(jī)體衰老的根本原因，也是誘發(fā)腫瘤等惡性疾病的重要起因，其中的觀點被越來越多的實驗所證明。自由基是人體生命活動中各種生化反應(yīng)的中間代謝產(chǎn)物，具有高度的化學(xué)活性，是機(jī)體有效的防御系統(tǒng)，若不能維持一定水平則會影響機(jī)體的生命活動。但過多的自由基會攻擊機(jī)體內(nèi)的生命大分子物質(zhì)及各種細(xì)胞器，造成機(jī)體在分子水平、細(xì)胞水平及組織器官水平的各種損傷，加速機(jī)體的衰老進(jìn)程并誘發(fā)各種疾病。第一節(jié)自由基理論自由基的

2、概念：是由單質(zhì)或化合物的均裂而產(chǎn)生的帶有未成對電子的原子或基團(tuán)。它的單電子有強(qiáng)烈的配對傾向，傾向于以各種方式與其他原子基團(tuán)結(jié)合，形成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，因而自由基非?；顫?，成為許多反應(yīng)的活性中間體。人體內(nèi)的自由基分為氧自由基和非氧自由基。氧自由基占主導(dǎo)地位，約占自由基總量的95%。超氧陰離子過氧化氫分子羥自由基氫過氧基烷過氧基O2－·H2O2OH·HO2－·ROO·烷氧基氮氧自由基過氧亞硝酸鹽氫過氧化物單線態(tài)氧RO·NO·ONOO－ROOH1O2非氧自由基主要有氫自由基（H·）和有機(jī)自由基（R·）。它們又統(tǒng)稱為活性氧，都是人體內(nèi)最為重要的自由基。一、自由基的產(chǎn)生機(jī)理及來源（一）

3、自由基的產(chǎn)生人體細(xì)胞在正常的代謝過程中，或者受到外界條件的刺激（如高壓氧、高能輻射、抗癌劑、抗菌劑、殺蟲劑、麻醉劑等藥物，香煙煙霧和光化學(xué)空氣污染物等作用），都會刺激機(jī)體產(chǎn)生活性氧自由基。機(jī)體內(nèi)活性氧自由基產(chǎn)生的途徑物理因素：(1)X射線→水射解→H·+OH·+O2O2-·(2)光離R·+O2O2-·+R光光激發(fā)+O2O2-·化學(xué)因素：無機(jī)：M++O2→M2++O2-·有機(jī)：RH+O2→R·+O2-·+H++O2O2-·+R生化因素：非催化：正鐵血紅蛋白Fe2++O2→正鐵血紅蛋白Fe3++O2-·催化：胰上的酶：線粒體、微粒體、質(zhì)膜可溶性酶：胞外：血漿銅藍(lán)蛋白酶胞內(nèi)：黃

4、嘌呤氧化酶、髓過氧化酶自由基反應(yīng)機(jī)理自由基反應(yīng)動力學(xué)有別于普通單分子或雙分子反應(yīng)，因為自由基可以連續(xù)傳遞出現(xiàn)連鎖反應(yīng)。自由基反應(yīng)機(jī)理：引發(fā)、增長和終止3個階段。反應(yīng)初始引發(fā)階段占主導(dǎo)地位，反應(yīng)體系中的新生自由基形成許多鏈的開端，反應(yīng)物濃度高。引發(fā)后的擴(kuò)展階段為反應(yīng)的主體，如果起始有幾個引發(fā)自由基，在擴(kuò)展階段沒有消失或增加，那么反應(yīng)中有幾條鏈。待到一定階段，體系中的反應(yīng)物濃度越來越少，自由基本身互相碰頭的機(jī)會越未越多，反應(yīng)速度不能保持?jǐn)U展階段時那徉快，自由基越來越少，最后反應(yīng)終于停止。如果反應(yīng)體系中有自由基清除劑存在，它就能很快地捕捉自由基使擴(kuò)散不能形成。因為氧分子與許多有

5、機(jī)物反應(yīng)時產(chǎn)生自由基，而自由基清除劑能捕捉過氧自由基而中斷連鎖反應(yīng)，阻止有機(jī)物的氧化，所以自由基清除劑又稱為抗氧化劑。（二）自由基的來源人體內(nèi)特定的自由基有不同的來源。O2－·扮演著非常重要的角色，因為在反應(yīng)順序上其他許多活性中間產(chǎn)物的形成都始于與O2－·起作用。它是從黃嘌呤氧化酶、NADPH氧化酶通過酶的一電子還原作用釋放的氧產(chǎn)生的或由呼吸鏈裂解生成的。人體利用的氧氣中約有1%～3%轉(zhuǎn)化為O2－·。H2O2也是一種重要的非自由基活性物，容易在活細(xì)胞中擴(kuò)散。過氧化氫酶能有效地將其轉(zhuǎn)變成水，生成氧自由基。OH·的活性最強(qiáng)，其半衰期估計為10-9秒，其產(chǎn)生后能迅速起反應(yīng)。在射

6、線等高能輻射下，通過體內(nèi)水的均裂作用或經(jīng)金屬催化過程由內(nèi)源的過氧化氫分子形成。紫外線能將過氧化氫分子分裂成兩個羥自由基分子。1O2是另一種非自由基的活性物，可能是體內(nèi)的組織暴露于光中形成的。其半衰期估計為10-6秒，具體時間取決于周圍基質(zhì)的性質(zhì)。它能通過轉(zhuǎn)移其激發(fā)態(tài)能量或通過化學(xué)結(jié)合與其它分子相互作用。NO·也是一種很重要的自由基，它是精氨酸在酶作用下形成的一種信號化合物，能松弛血小管平滑肌，防止血小板的凝集，從而降低血壓。也可通過激活參與初級免疫的巨嗜細(xì)胞而產(chǎn)生。它的半衰期為6～50秒，很容易與氧發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物NO2也是自由基。它還能與生物分子直接反應(yīng)或與O2－·結(jié)

7、合形成過氧亞硝酸鹽（ONOO－）。NO·過多會產(chǎn)生細(xì)胞毒性。二、自由基積極的生物學(xué)功能自由基作為人體正常的代謝產(chǎn)物，對機(jī)體危害物有積極的防御作用。1．增強(qiáng)白細(xì)胞的吞噬功能，提高殺菌效果白細(xì)胞在吞噬細(xì)菌的過程中，對氧的消耗量激增，會產(chǎn)生大量的O2－·和H2O2，兩者通過Haber-Weiss反應(yīng)還會進(jìn)一步產(chǎn)生OH·，這些活性氧對病原菌都有很強(qiáng)的殺滅效果。OH·還可引發(fā)被吞噬細(xì)菌的不飽和脂肪酸降解，降解終產(chǎn)物丙二醛也是一種強(qiáng)力殺菌劑，足以致細(xì)菌死亡。2．促進(jìn)前列腺素的合成前列腺素是人體內(nèi)的一種重要的激素，它以花生四烯酸為前驅(qū)物質(zhì)，