Лекции по биофизике
.pdf
Наиболее полное изложение химических и биологических свойств свободных радикалов
2007 – B. Halliwell and JMC Gutteridge ―Free radicals in Biology and Medicine‖. Oxford university press, 851 p.
Свободные радикалы: Образование и метаболизм
Что такое свободный радикал ?
Свободный радикал - это молекулярная частица, у которой на внешней оболочке имеется хотя бы один
неспаренный электрон.
H
H 
C 
O 
H H
метанол
Радикал может образоваться из молекулы при ее окислении, например, при отрыве атома водорода (т.е. электрона и протона)
H |
радикал |
C |
O H метанола |
H |
|
Какие свободные радикалы могут образовываться?
H
C 
O 
H
H
радикал метанола (неспаренный электрон находится на атоме углерода, С-центрированный радикал)
H
H 
C
O
H H
радикал метанола |
атом водорода тоже может |
|
|
(неспаренный электрон |
считаться свободным |
|
|
находится на атоме кислорода, |
радикалом, это |
|
|
О-центрированный радикал) |
Н-центрированный |
|
|
|
радикал) |
Электронная структура некоторых радикалов
O O |
+e¯ ( ) |
(O |
O ) |
¯ |
|
|
|
Кислород |
Супероксидный анион-радикал |
|
(O O )¯ |
+ H+ |
H |
O O |
|
|
|
|
|
|
Супероксидный анион- |
Гидроперекисный радикал |
|||
радикал |
|
|
|
|
H O O |
+ H+ +e¯ |
H O O |
H + H+ +e¯ O H |
|
Пероксид водорода |
Гидроксильный |
|
радикал |
||
|
Классификация радикалов
Первичные радикалы
Образуются в организме, обычно, в результате ферментативных реакций. Это - радикалы полезные.
Вторичные радикалы
Образуются из первичных радикалов, в результате неферментативных реакций. Это - радикалы вредные.
Третичные радикалы
Радикалы антиоксидантов. Их польза или вред зависят от обстоятельств.
Радикалы в организме человека
Природные
Первичные Третичные Вторичные
Семихиноны |
Супероксид |
Нитроксид |
Гидроксил |
Радикалы липидов |
Радикалы антиоксидантов |
Чужеродные
Радиация 
Ксенобиотики
Ультрафиолет, лазерное облучение
Радикалы воды и биомолекул |
Радикалы молекулхромофоров |
Радикалы токсических веществ |
Первичные радикалы:
(O
O
)¯
N
O 
H
O
-е -Н
O
H
супероксидный анион-радикал
оксид азота (нейтральный радикал)
H
O O
-е -Н
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O• |
O |
|||
|
|
|
||
гидрохинон |
Семихинонный |
хинон |
|
радикал |
|
|
|
Вторичные радикалы:
O
H
R-С
R-O
R-OO
гидроксильный радикал
алкильный радикал
алкоксильный радикал |
радикалы липидов |
|
перекисный радикал