分子药理学作业 自由基

自由基
一．定义：自由基，机体氧化反应中产生的有害化合物，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。

二.自由基的形成：自由基又称游离基，是具有非偶电子的基团或原子，它有两个主要特性：一是化学反应活性高；二是具有磁矩。

在一个化学反应中，或在外界（光、热等）影响下，分子中共价键分裂的结果，使共用电子对变为一方所独占，则形成离子；若分裂的结果使共用电子对分属于两个原子（或基团），则形成自由基。

三．产生自由基的方法：①引发剂引发，通过引发剂分解产生自由基②热引发，通过直接对单体进行加热，打开乙烯基单体的双键生成自由基③光引发，在光的激发下，使许多烯类单体形成自由基而聚合④辐射引发，通过高能辐射线，使单体吸收辐射能而分解成自由基⑤等离子体引发，等离子体可以引发单体形成自由基进行聚合，也可以使杂环开环聚合⑥微波引发，微波可以直接引发有些烯类单体进行自由基聚合。

四．自由基在衰老发生发展中的作用及机制：
1.脂褐素的形成
2.线粒体DNA突变
3.诱导细胞凋亡
4.蛋白质合成减少
五．自由基攻击的目标
1.核酸
2.蛋白质
3.脂质
4.不饱和脂肪酸
六．自由基致病的原因
自由基是一个健康平衡的问题，也许在人类的自然状态下，免疫系统所必须得氧化势能，也就是自由基，和自由基天然的对手进化剂之间，曾经有过一个协调的平横。

可惜的是，这种关系渐渐地发生了危险的偏斜；随着越来越严重的环境污染，我们必须面对持续增加的自由基和越来越弱的与之抗衡的力量。

氧化剂的精神压力已经被预设好了。

茶/菠菜/山楂/红葡萄酒/胡萝卜/黄豆/番茄/蜂蜜/坚果/草莓/燕麦/黑枸杞
5/辐射(电磁辐射和粒子辐射会在体内产生自由基。)
6/吸食烟草(吸烟会产生大量的自由基。)
7/非有机微粒(吸入石棉、石英、或矽尘，吞噬细胞会在肺部产生自由基。)
8/气体(臭氧会产生自由基。)
9/其它(发烧、使用大量类固醇、或甲状腺机能亢进等情况会提高体内的代谢速率而产生较多的自由基。空气中的工业废气、杀虫剂、麻醉气体、有机溶剂也会在体内产生自由基。)炒菜时产生的油烟中/吸烟，吸烟最直接产生自由基
产生自由基的：
1/自动氧化(体内一些分子，例如儿茶酚胺、血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素C和巯基在氧化的过程中会产生自由基。)
2/酶促氧化(一些经由酶催化的氧化过程会产生自由基。)
3/ 呼吸带入(吞噬细胞在清除外来微生物时会产生自由基。)
4/药物(例如某些抗生素、抗癌药物会在体内产生自由基，特别是在高氧状态。)
通过呼吸系统吸入的自由基决不仅仅来自炒菜和吸烟，象汽车尾气、工业生产废气等等环境污染产生的大量自由基也会在人们日常生活运动中被无防备的吸入。
散布在空气中，使用的化妆品中的自由基还会直接攻击人的皮肤，从表皮细胞中抢夺电子，使皮肤失去弹性，粗糙老化产生皱纹。
人体低密度脂蛋白简称LDL
保护机制：
1/超氧化物歧化酶——催化把两个O2?.转变为H2O2和O2的反应，抗氧化能力来自其所含之镁、铜、或锌，其浓度可被诱导而提高。
6/谷胱甘肽(细胞内最重要的抗氧化物，其巯基(SH)可以接收自由基的电子。)
7/机体内还存在为数众多的小分子抗氧化剂.如胆红素，尿酸，类黄酮，
类胡萝卜素等
防老化的习惯
拒绝抽烟

二、自由基对蛋白的损伤
1. 蛋白质活性部位的修饰 2. 蛋白质结构的破坏
休克时中性粒细胞被激活，此过程中出现呼吸爆发 （respiratory burst），在细胞膜NADPH氧化酶催化 下，O2从NADPH获得电子，产生超氧阴离子 。在上 述反应中，NADPH氧化酶的激活起重要作用。正常状 态下，该酶处于静止状态，休克时多种体液因子如补 体、细菌、内毒素、PAF、LT等均可起激活作用。呼 吸爆发产生 后，又可经一系列反应生成H2O2、 OH• 等多种氧代谢产物，但它们的半衰期很短，在细胞外 参与邻近靶分子的反应。因此细胞膜被认为是主要的 损伤部位，而H2O2还能通过靶细胞膜上的阴离子通道， 扩散进入靶细胞，参与细胞内的分子反应，引起细胞 损伤。
2. 脂自由基对蛋白质分子的进攻
在自由基的作用下，胞浆与膜蛋白以及某些酶的分子 可发生交联、聚合或肽腱断裂，使蛋白质和酶结构破 坏、活性丧失。前面已述及，膜的脂质微环境改变， 也影响膜蛋白和酶的功能，如Na+ -K+-ATP酶失活， 使Na+ 内流增多；Na+-Ca2+ 交换增强，使细胞内钙 超负荷。近年来特别注意到，在缺血/再灌注使微粒体 及质膜上的脂加氧酶（lipooxygenase）及环加氧酶 （cyclooxygenase）激活，催化花生四烯酸代谢， 在增加自由基产生及脂质过氧化的同时，还形成具有 高度活性的物质，如前列腺素、血栓素、白三烯等。 许多实验证明，缺血特别是再灌注时血栓素形成增加， 前列环素形成减少，从而产生微循环障碍，与无复流 现象有关。
（3）破坏核酸和染色体 自由基可以导致碱基改变、DNA断裂和染色体畸变，
这些改变80%由OH•引起。OH•易与脱氧核糖及碱基 起反应并使其改变。

何为不成对电子？

当一个原子的外层电子层上两个电子的自转方 向相反时称为成对电子。当两个电子自转方向 相同时，称为不成对电子。如只有单独一个电 子，就必定是不成对电子了。
何为“自由”基？

如果这些化学物质中的原子或原子团的电子有 一个或多个不成对时，它们就只得靠“掠夺” 别的化学物质的电子来保持稳定。因其化学物 质特别活泼，容易和别的化学物质发生化学反 应，由此冠名“自由”。
活性氧自由基

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作用，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.厨房油烟.吸烟.垃圾食品.汽车尾气.农药等都 会使人体产生更多活性氧自由基，使核酸(主要是贮存遗 传信息和传递遗传信息。包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖 核酸(DNA)两类。 )突变，这是人类衰老和患病的根源。
自由基在衰老发生发展中的作用及机制

1 脂褐素的形成 过量的· OH氧化细胞膜中不饱和脂肪酸引起脂质 过氧化、交联、聚合成脂褐素(一种难以消除的惰性 废物)，它堆积在细胞内毒害细胞，阻止细胞内物质 和信息的传递。脂褐素在皮肤细胞中堆积，形成老年 斑；在脑细胞中堆积，则会引起记忆减退或智力障碍， 甚至导致老年性痴呆症；在心肌细胞中堆积，心脏功 能减退。胶原蛋白聚合则引起皮肤失去张力和弹性， 皱纹增多以及老年性骨质增生。这些都是衰老的基本 特征
何为“链式反应”？

自由基掠夺了别的分子中原子或原子团的电 子后，那些原子或原子团因为缺乏电子而成为 新的自由基，这个新的自由基又会去“掠夺” 别的分子中原子或原子团的电子，这样的反应 像链子一样不断地“传递”下去。

子，不是自由基，但其具有强烈的生物活
性，也被与自由基同等看待。例如H2O2不 是自由基，但在生化反应中极易生成羟自 由基（OH· ），故被称为活性氧。
（三）自由基的性质 1. 自由基在机体生化反应中不断生成， 机体对体内的自由基有一套完整的调控系 统。 2. 自由基具有高度的化学活泼性，极 易与相邻的物质发生电子的得、失交换，参 与生化反应，自由基是一把双刃剑。
2.自由基作为独立“分子”行使生理功能 （1）对蛋白质活性的调控：还原/氧化 型谷胱甘肽（GSH/GSSG）起重要作用。 （2）作为信号分子对基因转录的调控： 自由基调控转录因子AP-1的激活，从而调 控基因转录。 （3）氮自由基（NO· ）对血管松驰因子、 神经信使分子、免疫效应分子进行调控。
（五）自由基损伤 自由基的生成通常是 在机体的严格调控下进行的，当自由基的生 成超出了机体的抗氧化防卫能力时，则会造 成细胞的损伤。自由基损伤被认为是组织损 伤的主要分子机制之一。 1.自由基对核酸的损伤：造成DNA损伤 的主要自由基是OH· ，它对碱基、脱氧核糖、 磷酸二酯键骨架都能造成损伤，依据损伤程 度的不同，可引起突变、凋亡或坏死等。据 有关专家估计，DNA的氧化损伤频率可达： 1000次/每个基因组· 每个细胞· 每天。
3. 自由基参与许多生命活动中的生化 反应，如氧化还原反应、光合作用等，在维 持生命正常活动中起着重要作用。 4. 当自由基生成的数量或时空定位出 现异常，超出机体的调控能力时，自由基将
造成组织的损伤，核酸、蛋白质、脂质等大
分子物质最易受自由基破坏和攻击。
（四）自由基的生理意义 1. 参与重要化学反应：氨基酸的氧化 脱氨，胶原蛋白合成过程，前列腺合成过 程等，都有自由基反应。
1. 活性氧和自由基的清除酶系统 超氧 化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶、谷胱甘肽 过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽转硫酶(GST)、 同蓝蛋白等酶内物质，均显示出重要的抗氧 自由基特性。 2. 非酶性抗氧化剂：维生素E、葫萝卜 素、维生素C等非酶性抗氧化剂，在基体的抗 氧化防御机制中也起了重要作用。

什么是自由基？自由基(free radical)是指能独立存在，含有未成对电子的原子，原子团、分子或离子。

如含有不成对电子的氧则称为氧自由基(oxygen free radical，OFR), 占机体内自由基的95%以上，它是人体内氧化过程中释放的一种活泼的有害物质。

它在体内肆意掠夺其它分子的电子，破坏了细胞、DNA、RNA和蛋白质的结构，使体内细胞组织、器脏的功能降低、并不能被再修复，使体内的免疫系统功能下降，从而导致各种疾病的发生、甚至死亡。

在正常情况下，人体内的自由基主要有：过氧基Peroxyl Radical (ROO.) 、氢氧基Hydroxyl. Radical (OH)、高氧基Superoxide Radical (O2)、氮氧基Nitric Oxide (NO.)等几种。

自由基对人体，亦敌亦友，是处于不断产生与清除的动态平衡之中。

一方面自由基是机体防御系统的组成部分，如不能维持一定水平的自由基则会对机体的生命活动带来不利影响，但另一方面如果自由基产生过多或清除过慢，它通过攻击生命大分子物质及各种细胞，会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。

1956年，英国著名的哈曼博士提出了在医学界和抗衰老领域里享有盛誉的《自由基衰老理论》，理论中称自由基是“百病之源”，人类衰、老、亡的“元凶”。

在化学结构上，自由基是指未配对电子的基因、分子或原子，以小圆点（·）来表示未配对的电子。

人体内的自由基，主要有各种化合物分子中的共价键在外界（如光、热、染发剂等）作用下分裂成含有不成对价电子的原子或原子团，成为不稳定的自由基。

它有很大的能量从稳定的原子或分子上夺得一个电子以求达到平衡，这样就会使被夺走电子的原子或分子成为不稳定的新的自由基，形成连锁反应，不断形成新的自由基。

自由基在生物体内普遍存在，按其化学结构自由基可为分为三种类型：①半醌类自由基，如黄素类半醌自由基；②氧中心自由基，简称氧自由基，包括超氧阴离子自由基(O2 )、羟自由基(·OH)、烷氧自由基(RO·)、烷过氧自由基(ROO·)、氢过氧自由基(HOO·)。

自由基名词解释
自由基是指分子或原子中具有部分未成对电子的一类高度活跃的化学物质。

自由基可以是原子自由基或分子自由基，其特点是具有不成对的电子，使其非常活跃和不稳定。

在化学反应中，自由基的生成和消亡过程对反应速率和反应的产物种类和数量起着重要的调控作用。

自由基可以通过光照、热能、氧化还原反应和分解反应等多种方式生成。

在光解反应中，光照可以打断化学键，使大分子化合物裂解为小分子自由基。

氧化还原反应中，电子的转移也可以生成自由基。

自由基也可以通过分解反应生成，例如超氧自由基的生成就来自于超氧化物分子的解离。

自由基在生物体内有重要的作用。

在机体中，氧代谢是自由基生成的主要途径。

生物体中的自由基与细胞氧化酶反应，释放能量并参与生物体的调节和平衡。

然而，当自由基的生成超过机体的清除能力时，会产生过量的自由基，对生物体造成危害。

自由基对生物体的影响主要表现在氧化应激中。

自由基可以氧化细胞膜、DNA、蛋白质和其他生物大分子，造成细胞结构
和功能的损害。

自由基也可以参与衰老、疾病和癌症等病理过程。

抗氧化剂是一类可以清除自由基的物质，可以帮助减少自由基对机体的损害。

然而，自由基也有其正面的作用。

在免疫系统中，自由基可以帮助杀死细菌和病毒，保护机体免受感染。

自由基也可以参与药物分解和合成等化学反应，对药物治疗具有一定的作用。

总之，自由基是一类具有不成对电子的高度活跃的化学物质。

它在化学反应中起着重要的调控作用，并在生物体内有重要的功能。

适当控制自由基的生成和消亡对维持生物体的健康非常重要。

自由基的名词解释自由基是一个在化学中非常重要的概念。

它是指那些含有一个或多个未成对电子的分子或原子。

这一不稳定结构使得自由基具有高度的反应性，可以与其他分子发生化学反应。

一、自由基的形成自由基的产生来源广泛，包括自然界和人体内外的化学过程。

光照、辐射和热量等自然条件可能引发分子的电离或裂解，从而产生自由基。

此外，人体的新陈代谢过程中也可能产生自由基。

例如，呼吸过程中形成的活性氧化物就是一种自由基。

二、自由基的反应性自由基具有极强的反应性，这是由于其未成对电子的存在。

自由基可以与其他分子中的电子形成化学键或从其他分子中夺取电子，导致分子之间的电子重排或断裂。

这种反应常常引发链式反应，其中一个自由基的形成会在反应过程中产生更多的自由基。

三、自由基的生物学作用自由基在生物体内具有重要的生物学作用。

在免疫系统中，自由基可以发挥杀灭细菌和病毒等病原体的作用。

此外，自由基还参与维持正常的细胞功能。

然而，当自由基的产生和清除不平衡时，就会导致氧化应激，造成细胞的损伤和组织的炎症。

四、自由基与健康问题自由基与一系列健康问题有关。

例如，自由基可以引发动脉粥样硬化，这是一种心血管疾病。

自由基对脂肪、蛋白质和DNA等生物分子的氧化损伤也与人体衰老过程有关。

此外，自由基还被认为是一些慢性病如癌症、糖尿病和神经退行性疾病的重要因素。

五、抗氧化剂的作用由于自由基对健康的负面影响，科学家们开始研究抗氧化剂的作用。

抗氧化剂可以与自由基反应，从而减少自由基的产生或清除已经形成的自由基，从而减轻氧化应激的损伤。

一些食物如水果、蔬菜和全谷物就富含抗氧化剂，因此饮食中适量摄入这些食物有助于维持健康。

六、应对自由基的方法为了保护健康，我们可以采取一系列措施来应对自由基的负面影响。

首先，保持健康的生活方式和均衡的饮食是最基础的方法。

其次，避免或减少暴露在辐射和污染物中，例如UV射线和化学物质等。

此外，适量运动和定期体检也有助于维持身体的健康。

自由基与健康药学院包斯日古冷化学生物学一班一、自由基是什么？人类自古以来就有追求长生不老的愿望，并为此进行了大量的研究，试验以及实践，如中国的道教、佛教等宗教的修行，气功、古武术等等；国外的法师，信仰等，埃及法老，木乃伊等。

最显著的是秦始皇为长生不老命令徐福去海外蓬莱仙岛寻求不老仙丹。

由此可见人类对长生的渴望。

随着科学的进步，我们已经逐渐揭开了衰老之谜，并且可以通过一定的措施延缓衰老。

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。

自由基，化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子或原子团。

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。

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。

自由基概念自由基（free radical）是一种原子或分子，其结构上的一个或多个电子是不稳定的，往往表现为高能量、高反应性、不饱和性以及半导体性，因此具有独特的属性和作用。

自由基在大多数物理化学反应中都起着关键作用，尤其在生物体内具有重要意义。

人体正常正常维持的倒是要依赖于自由基的合成和分解, 无论身体的功能的微观的机制，还是宏观的健康，自由基都起着积极的作用，所以自由基是活体微环境变化过程中不可或缺的。

从物理意义上说，自由基是指其结构上只有一个或几个电子悬空，与传统的元素和化合物不同，从化学角度看，自由基是一类特殊的分子，它们往往是极性的，它们里有负电荷的电子，其负电荷的强度很强。

自由基也被认为是物质最简单的组成、最基础的分子，它们在空气中的浓度通常由氧气的氧化过程形成，这也是它们形成的原因。

因此，自由基有时也被称为氧基（oxyl），它们有可能在催化反应中发挥作用，从而影响环境污染物的变化。

自由基在多个领域应用非常广泛，比如医学领域，自由基是治疗癌症的重要药物，它能够活跃人体的免疫系统，促进细胞再生能力，从而增强机体的抗病能力；同时，也激活人体新陈代谢；在物理化学领域，自由基也被广泛应用，比如精细化学和环境反应、光致反应等。

此外，在材料学领域，利用自由基理论，可以研究各种复杂的材料形貌，改善材料的性能；在生物学领域，利用自由基技术可以检测生物分子的状态和蛋白质的活性等等。

自由基可以是氧自由基、硫自由基、过氧自由基等，它们的特点各不相同，除了本身具有一定的反应性，它们还可以参与特定环境的氧化还原反应，从而影响植物和微生物的生长发育。

总之，自由基是十分独特的分子，其强度和反应性比较特别，它是生物体中重要的环境因子，也是全球环境的均衡状态的关键因子，将它的作用研究的深入更是极其重要。

4.1 自由基的作用一、自由基的概念自由基是指外层轨道上含有单个不配对电子的各种原子、原子团或分子的总称。

特点：化学性质活泼、氧化性强、半衰期短。

自由基按不配对电子所在的原子分类，分为非脂性自由基、脂性自由基和其他自由基。

1. 非脂性自由基主要指氧自由基(oxygen free radical)，即以氧为中心的自由基，其不配对电子位于氧原子上。

如：超氧阴离子、羟自由基(•OH)。

2. 脂性自由基指氧自由基与多价不饱和脂肪酸作用后生成的中间代谢产物，如烷自由基（L•）、烷氧自由（LO•）、烷过氧自由基（LOO•）等。

3. 其他自由基如氯自由基（Cl-•）、甲基自由基（CH3•）、一氧化氮（NO•）等。

特别是NO•，NO是一个气体分子，本身是一种弱氧化剂，与超氧阴离子反应生成ONOO-，虽不是自由基，但具有强氧化性，产生损伤效应。

4. 活性氧指单线态氧和过氧化氢。

单线态氧（1O2）是一种激发态氧，其氧分子两个外层轨道中的一个电子发生反向自旋改变，使外层轨道两电子自旋方向相反，氧分子的反应能力大大增加。

这种氧分子在紫外光谱中呈现一条单线，故称为单线态氧。

（正常的氧属于三线态氧，外层轨道上有两个自旋方向相同的未配对电子；受到激发时，这两个电子的自旋方向变成相反，形成单线态氧。

）H2O2虽然不是氧自由基，但在Cu2+或Fe2+的作用下可生成·OH，或通过均裂生成·OH。

·OH的生成是H2O2导致氧化应激的主要机制。

二、自由基的代谢氧自由基主要是在线粒体中产生。

在生理情况下，氧通常是通过细胞色素氧化酶系统接受4 个电子还原成水，同时释放能量，但也有1% -2% 的氧接受一个电子生成，再接受一个电子生成H202，或再接受一个电子生成·OH。

另外，在血红蛋白、肌红蛋白、儿茶酚胺及黄嘌呤氧化酶等氧化过程中也可生成超氧阴离子。

超氧阴离子通过超氧化物歧化酶催化生成H2O2，并可以与H2O2反应生成·OH。

自由基自由基是指能够独立存在的，含有一个或多个未成对电子的分子或分子的一部分。

由于自由基中含有未成对电子，具有配对的倾向。

因此大多数自由基都很活泼，具有高度的化学活性。

自由基的配对反应过程，又会形成新的自由基。

在正常情况下，人体内的自由基是处于不断产生与清除的动态平衡之中。

自由基是机体有效的防御系统，如不能维持一定水平的自由基则会对机体的生命活动带来不利影响。

但自由基产生过多或清除过慢，它通过攻击生命大分子物质及各种细胞，会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。

自由基过量产生的原因1、人体非正常代谢产物2、有毒化学品接触3、毒品、吸烟、酗酒4、长时间的日晒5、长期生活在富氧/缺氧环境6、环境污染因素7、过量运动8、疾病9、不健康的饮食习惯（营养过剩以及脂肪摄入过量）10、辐射污染11、心理因素自由基对生命大分子的损害★由于自由基高度的活泼性与极强的氧化反应能力，能通过氧化作用来攻击其所遇到的任何分子，使机体内大分子物质产生过氧化变性，交联或断裂，从而引起细胞结构和功能的破坏，导致机体组织损害和器官退行性变化。

★自由基作用于核酸类物质会引起一系列的化学变化，诸如氨基或羟基的脱除、碱基与核糖连接键的断裂、核糖的氧化和磷酸酯键的断裂等。

在体内以水分为介质环境中通过电离辐射诱导自由基的研究表明，大剂量辐射可直接使DNA断裂，小剂量辐射可使DNA主链断裂。

★自由基对蛋白质的损害自由基可直接作用于蛋白质，也可通过脂类过氧化产物间接与蛋白质产生破坏作用。

★自由基对糖类的损害自由基通过氧化性降解使多糖断裂，如影响脑脊液中的多糖，从而影响大脑的正常功能。

自由基使核糖、脱氧核糖形成脱氢自由基，导致DNA主链断裂或碱基破坏，还可使细胞膜寡糖链中糖分子羟基氧化生成不饱和的羰基或聚合成双聚物，从而破坏细胞膜上的多糖结构，影响细胞免疫功能的发挥。

★自由基对脂质的损害脂质中的多不饱和脂肪酸由于含有多个双键而化学性质活泼，最易受自由基的破坏发生氧化反应。

药物自由基作用与药理学研究第一章：药物自由基作用药物自由基是指药物在体内发生氧化还原反应后形成的带有不成对电子的分子或原子。

这些自由基具有高度反活性，能与生物分子（如脂质、蛋白质、DNA等）发生共价键结合，导致细胞损伤和疾病的发生。

药物自由基作用在很多药物治疗的机制中都起着重要的作用。

1.1 药物抗氧化作用药物抗氧化剂能够捕捉细胞内的自由基，防止它们损害生物大分子，保护细胞免受氧化损伤。

例如，现有研究表明，维生素C和E等元素可以通过捕捉自由基的方式减少氧化损伤，抑制癌症的发生。

1.2 药物代谢产生自由基许多药物在体内代谢过程中产生自由基，导致细胞损伤和毒性反应。

例如，许多非甾体消炎药物、抗生素和抗肿瘤药物都会通过代谢产生氧化氮自由基（NO·）等自由基，对细胞造成直接损伤。

第二章：药物自由基与药理学研究药物自由基的产生和作用对药理学研究有着重要的影响。

药物自由基可以通过反应机理、药效和毒性研究，探索药物活性和不良反应的机制，为药物研发提供理论基础。

2.1 反应机制研究药物自由基的反应机制是药理学研究的重要内容。

研究药物自由基与生物分子的结合方式、反应速度等参数，可以探索药物的活性与降解等关键问题。

例如，通过研究药物自由基与肝脏细胞中的谷胱甘肽等小分子发生的氧化还原反应的动态，了解药物在体内的代谢途径和失活机制。

2.2 药效研究药物自由基的作用与药效研究有着密切的关系。

通过探索药物自由基与靶点相互作用的位置和方式，可以极大地提高药物治疗效果。

例如，一些研究表明，药物通过产生自由基与癌细胞相互作用，促进癌细胞凋亡或恢复受体功能，有效抗癌。

2.3 毒性研究药物自由基的产生和作用对于药物毒性的研究至关重要。

研究药物自由基的产生途径和作用机制，可以探索药物毒性并进行毒性评价。

例如，一些药物在体内代谢过程中可能产生过多的自由基，对肝脏和肾脏等器官造成损伤，进而引起毒性反应。

第三章：药物自由基的应用药物自由基作用和应用已经成为了一个热门领域，有着广泛的应用前景。

自由基与分子离子一、自由基1. 定义- 自由基是指含有未成对电子的原子、分子或离子。

例如，氢自由基（H·），它只有一个电子绕着氢原子核旋转，而氢原子正常情况下应该有一对电子形成稳定的电子结构。

2. 形成方式- 共价键的均裂可以产生自由基。

在化学反应中，当一个共价键断裂时，两个成键原子各带走一个电子，就形成了自由基。

例如，在光照或加热条件下，氯气分子（Cl₂）可以发生均裂，产生两个氯自由基（Cl·），反应式为：Cl₂→2Cl·。

3. 性质特点- 自由基具有很高的化学活性。

由于存在未成对电子，它具有强烈的获取或失去电子以达到稳定电子结构的倾向。

这使得自由基能够迅速与其他分子发生反应。

例如，氯自由基（Cl·）可以与甲烷（CH₄）发生反应，夺取甲烷中的一个氢原子，生成氯化氢（HCl）和甲基自由基（CH₃·）。

- 自由基通常寿命较短。

因为它们非常活泼，一旦形成就会很快与周围的分子发生反应转化为其他物质。

4. 在生物体内的作用与危害- 在生物体内，自由基是正常新陈代谢的产物。

例如，在线粒体的呼吸链中，会有少量自由基产生。

适量的自由基在细胞信号传导等生理过程中具有一定作用，如参与免疫细胞的杀菌过程。

- 过量的自由基会对生物分子造成损害。

它们可以攻击生物膜中的不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化反应，破坏细胞膜的结构和功能。

还可以损伤蛋白质、核酸等生物大分子，导致细胞功能异常，与许多疾病如衰老、心血管疾病、癌症等的发生发展有关。

5. 应用领域- 在高分子化学中，自由基聚合是一种重要的聚合反应类型。

例如，苯乙烯（C ₈H₈）在自由基引发剂的作用下，可以通过自由基聚合反应生成聚苯乙烯。

这种聚合反应在塑料生产等工业领域有着广泛的应用。

二、分子离子1. 定义- 分子离子是分子失去或得到一个电子而形成的离子。

当分子失去一个电子时形成的是正分子离子，例如，甲烷分子（CH₄）失去一个电子后形成正分子离子（CH ₄⁺）；当分子得到一个电子时形成的是负分子离子，如氧气分子（O₂）得到一个电子形成负分子离子（O₂⁻）。

八、减少加工食物摄取：
食品加工过程中会添入色素，防腐 剂及香料等，这些过多食入身体会产 生过多自由基的。例如腌制食品含有 硝酸盐，如在加工过程中添加过量， 会在胃中与肉类，蔬菜中之 胺类作用，造成硝酸胺， 此为高致癌物。
自由基对人体的危害
自由基对人体的损害主要有三个方面：
一、使细胞膜被破坏； 二、使血清抗蛋白酶失去活性； 三、损伤基因导致细胞变异的出现和蓄积。
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中国人做菜喜欢煎煮炒炸，大多数家庭 主妇做菜是使用色拉油。色拉油是多元不 饱和脂肪酸，很容易氧化成为自由基。最 近研究较安全的油是含有单元不饱和脂肪 酸大于50％的，如橄榄油含有百分之七十 不饱和脂肪酸，是很好的 食用油。还有尽量少食 煎炸食物，所以为了您的 健康，美式快餐店及中式 自助餐店少去。
清除自由基最好的
科学与创造的结晶
壳寡糖的特性
• 1、呈碱性：可以中和酸性物质、改 善酸性体液。 • 2、还原性：具有抗氧化、抗自由基、 抗衰老、抗疲劳作用。 • 3、吸附性：带正电与脂类、糖类、 氯离子重金属等相吸附，排出体外。 • 4、特异性：与细胞特异性结合，激 活细胞、提高免疫力。
人体内自由基的来源:
一、拒绝抽烟：
科学研究抽烟是目前产生最 快及最多自由基的方式，每吸一 口烟会制造十万个以上之自由基， 会导致全身性的癌症，甚至加速 癌症细胞生长。尤其是肺癌高达 五十倍以上的危险率，还有它会造成许多慢 性病，例如心血管病症及糖尿病，还有研究 证实一手烟及二手烟伤害是一样的
二、减少做菜的油烟：
五、大量饮用干净的水：
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健康的饮水每日应饮用干净水1200毫升以上。台 湾学者研究发现，台湾人身体中的重金属80％以上过量， 最常见有汞、铅、镉等重金属。所以我们更要注意饮水 健康，天然且检验合格的矿泉水是很很好的选择，用弱 碱性电解水是很好的选择，现有的电解水机，大多都有 过滤系统，可将重金属及水中 细菌等滤除，弱碱性水中含有大量 的电子，呈负电位，这些多余的电 子可赋予自由基，去除其活性，进 而清除自由基。罐装各式饮料含各 种添加物是不好的水分补充，纯净 弱碱性电解水是最好的水分补充物。

另外，在1978年M．slein和W．Winlert报导三(2,6-二叔丁基-4-联苯基)甲基二聚形成六-(2,6-二叔丁基 -4-联苯基)乙烷。
产品的结构是通过X-射线，ir，nmr和质谱证明。 三-(2,6-二叔丁基-4-联苯基)甲基在排除了空气的苯溶 液中是稳定的。这是第一个由相应的三芳基甲基形成 的没有桥联的六芳基乙烷。
O RC
H
. t-BuO . . -H
O
RC
K1
-CO
R . CCl4
RCl
CCl4 K 2
R.
Me3C. .
RCOCl
K 1/K 2
12.3 30.5
R . 的相对稳定性
1.0 2.5
.
15.2
1.2
处于共轭体系的自由基，由于电子离域的 要求，中心碳原子为sp2杂化，为平面结构， 如烯丙基自由基和苄基自由基等。
三苯甲基类自由基是中性的和顺磁性的物质，它 们都是具有颜色的化合物，表中例举三苯甲基类自由 基的颜色。
三苯甲基类自由基的颜色
2 自由基的轨道 CH4 Hf=-8.777KCAL/MOL CH3 Hf=31.244KCAL/MOL
3 自由基的立体结构 甲基自由基的真空uv表明它是平面的或接近平面
相对速度 1.2 1.9 1.0 4.0 1.75 3.7 4.0
（4）芳基自由基，烯基自由基和炔基自由基， 由于未成对电子不可能与键共轭，所以不稳 定，是很活泼的自由基。
反应
CH3-CH3 Ph-Ph
2CH3.
2Ph .
HC C C CH 2 CH C.
H2C
C H
C H
CH2
2CH2 CH .
Me

自由基台大郑剑廷助理教授演讲后心得分享壹、什么是自由基究竟什么是自由基呢？无论是活蹦乱跳的动物，还是静止不动的岩石；无论是奔流不息的河水，还是触摸不到的空气，地球上的所有物体都是由分子构成的，例如氧分子、氢分子、水分子、醣类、蛋白质、脂质．．．，一个稳定的分子，它所包含的电子应该都是成双成对的，即是电子的总数必定是偶数，但是有时由于某些原困，分子或电子内出现了一个落单的电子或分子，使总数变成单数，此种分子很不稳定它们十分活泼，与原物质相比，衍生而来的分子是具有更高的自由能及高度的活动性，我们把它命名为﹝自由基﹞（Free Radical），自由基以它特有的氧化作用进攻邻近的分子，以抢夺或者分享它们的电子，尤其是生物大分子，这称之为自由基的活跃性。

而这种使自己电子配对，造成对方失去电子的过程，是种『氧化』作用，在『氧化』过程中，能产生大量的加成物，使分子发生交联作用，因此具有极大的破坏性，特别当它失去电子，就会积极的主动地寻找对象进行反应，这就形成了损伤组织的连锁反应，因此自由基形成的氧化反应对生物体可以导致严重地生理衰老和病理性变化。

自由基的活跃性有强弱的不同，通常越小，越简单的自由基活性越大，氢氧自由基（OH或羟）就是最具破坏力的。

自由基也有好坏之分，有些免疫细胞释放自由基以杀死入侵的细菌，病毒或癌细胞，有些自由基则参与了细胞内的重要代谢功能，而一氧化氮(NO)却对人体在适当量时是有帮助的。

例如男人的阴茎勃起是靠一氧化氮(NO)来使阴茎充血的，威尔刚的作用是使一氧化氮(NO)作用时间延长而达到勃起。

它们多属于『好』自由基，而有害的自由基是指具有破坏性的自由基，它们攻击毁坏正常分子，包括DNA、蛋白质、脂质等等，如果细胞不断地受到有害自由基的攻击而导致了永久性的损伤，细胞正常的运作就会受到影响，长期下来细胞的损坏积少成多，直至总体无法修复的程度，造成了老化现象，而且不可避免的疾病丛生，最后导致死亡。