活性氧
活性氧--危害男性生殖健康的“杀手”
活性氧--危害男性生殖健康的“杀手”发布时间:2021-06-16T12:05:33.900Z 来源:《中国医学人文》2021年11期作者:邱鸿飞[导读] 想必我们应该知道,地球上的植物、动物要想生存一定离不开氧气邱鸿飞成都西区安琪儿妇产医院男科四川成都 610000想必我们应该知道,地球上的植物、动物要想生存一定离不开氧气,按理说对我们人体的健康应该有益无害,为何活性氧(reactive oxygen species,ROS)是危害男性生殖健康的“杀手”?本文将逐一为大家介绍什么是活性氧,活性氧与男性生殖健康的关系、活性氧水平上升的主要因素等相关知识,从而使读者朋友们了解活性氧、认识活性氧。
1. 什么是活性氧?活性氧是机体组织正常有氧代谢产物,具体指一类自然界中氧化能力强、化学性质活泼的含氧物质[1]。
活性氧主要包括过氧化银离子、活性氮类、过氧化氢、羟基等,由于其具有核外不匹配对电子,因此能够与任何分子实现氧化反应并改变后者结构、功能。
氧环境中生存的细胞对于氧是具有矛盾性的,少量、持续的活性氧刺激有利于确保细胞维持正常功能,反之过量的活性氧刺激可能导致氧化应激损伤,机体氧化防御系统下降并引发相应经。
目前已知,乳腺癌、细菌感染、红斑狼疮、男性不育症等疾病均与氧化应激损伤有关,而氧化应激损伤的发生及发展离不开活性氧的参与。
相关资料统计,我国目前不孕不育症患者数量达上千万,其中40%为男方因素,而机体中过量活性氧导致的氧化应激损伤在男性不育病因中所占比例较高(25%-40%)[2]。
2. 活性氧与男性生殖健康的关系如何?细胞内脂质、核酸、蛋白质、糖等均属于活性氧潜在靶向,活性氧以自由基(或氧自由基)著称,正常状态时自由基将对最稳定的分子造成攻击,从而使其自身变成自由离子,后者迅速对周围活性分子造成氧化,正常细胞功能则将随之表现出正性/负性影响。
一般情况下机体活性氧产物、抗氧化剂二者间处于动态平衡,一旦活性氧含量过多势必导致氧化离子数目大于抗氧化剂数目,上述动态平衡状态被打破,氧化应激反应随之发生。
活性氧的名词解释
活性氧的名词解释活性氧是指一类具有高度活性的氧自由基和过氧化物。
在生物体内,活性氧具有复杂的作用机制,既有正面的生理功能,也有负面的病理作用。
1. 活性氧的产生活性氧的产生主要通过氧气与生物体内的电子或氢原子发生反应而形成。
在正常情况下,机体正常的代谢过程会产生少量的活性氧,而且机体也拥有一套完善的抗氧化系统来对抗活性氧的损害。
然而,在一些不利因素的作用下,如环境污染、辐射、烟草、化学物质等,活性氧的生成会增加,从而对机体造成损伤。
2. 活性氧的作用正常水平的活性氧对维持生物体正常的生理功能具有重要作用。
例如,白细胞会产生活性氧来杀死入侵的细菌和病毒;活性氧还参与细胞的信号传导和调节铁代谢等。
然而,当活性氧生成过多或机体抗氧化系统功能异常时,活性氧的作用就会失衡,并对机体产生不利影响。
3. 活性氧与疾病过量的活性氧可以引发氧化应激反应,导致细胞损伤、组织炎症、DNA氧化损伤等。
这些损伤与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如,活性氧与心血管疾病、癌症、神经退行性疾病等有关。
在心血管疾病中,活性氧通过氧化低密度脂蛋白和损伤血管内皮细胞等途径,促进动脉粥样硬化的形成,导致血管阻塞;在癌症中,活性氧可能影响肿瘤细胞的增殖、凋亡和转移等过程;在神经退行性疾病中,活性氧损伤神经细胞,加速神经元的凋亡。
4. 活性氧的防御为了保护机体免受活性氧的伤害,人体拥有一系列抗氧化物质和酶系统,如抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等)、抗氧化维生素(如维生素C、维生素E等)以及一些植物营养素(如类黄酮、多酚等)。
这些抗氧化物质可以中和或清除体内的活性氧,维持细胞内外氧化还原平衡,减少细胞损伤。
5. 活性氧的研究与应用活性氧的研究是生物医学领域的热点之一,科学家们不断探索活性氧在疾病发生机制中的作用,并寻找有效的抗氧化策略。
目前,已经有一些抗氧化剂被用于临床治疗,如抗氧化维生素、植物提取物等。
此外,活性氧还被应用于消毒、杀菌和污水处理等领域。
活性氧
毒性及腐蚀性
人对空气中活性氧的可嗅知的浓度为0.02-0.04PPM。动物实验表明,活性氧毒性的起点体积分数为0.3PPM。活性氧的毒性主要来自对蛋白质和不饱和脂肪酸的氧化,从而损伤机体组织。吸入,头痛;严重时可发生肺气肿,甚至死亡。我国卫生部规定大气中活性氧最高允许质量浓度为0.2毫克/立方米。
5、活性氧有很强的氧化能力,是已知最强的氧化剂之一;
6、正常情况下,活性氧极其不稳定,容易分解为氧气;
7、活性氧分子是逆磁性的,易结合成一个电子成为负离子分子;
8、活性氧在空气中的半衰期一般为20—50分钟,随温度与湿度的增高而加快;
9、活性氧在水中半衰期约为35分钟,随水质和水温的不同而异;
活性氧又名三原子氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3,是氧气的同素异形体,具有它自身的独特性质:
1、在自然环境下,它是淡蓝色的气体;
2、它有一种类似雷电后的腥臭味;
3、在标准压力和常温下,它在水中的溶解度是氧气的13倍;
4、活性氧比重大,是空气的1.658倍;
人体内的活性氧是由压力、紫外线、大气污染、吸烟等原因生成的。过量的活性氧会摧毁给予肌肤弹力的胶原蛋白和弹性蛋白,从而引起皱纹、松弛。而且,由于活性氧会刺激色素细胞产程大量黑色素,故也是产生色斑的原因。
活性氧为强氧化剂,对多种物品有损坏作用。可使橡胶类制品变脆、变硬,加速老化;使铜片出现绿色锈斑;使织物漂白、褪色等。
10、活性氧在冰中极不稳定,其半衰期为2000年。
活性氧
活性氧,简而言之就是“氧化力很强的氧”。
诸如癌症、老化、动脉硬化、中风、糖尿病和肥胖等生活习惯病,大多被认为与活性氧有关,其弊病相信很多人都知道的。
我们为了生存,必须把氧气吸入体内、燃烧糖分,生成能量。
氧气是我们生存不可缺少之物,但另一方面,这些氧的一小部分会变成活性氧,一旦活性氧过量,就会损害细胞和遗传基因,也会引起衰老和疾病。
铁钉暴露在空气中,就会与空气中的氧气结合而被氧化生锈。
像这样,氧气与其他物质的结合,成为氧化反应。
氧化了的铁钉再也无法履行原本的功能。
也就是说,因为活性氧的关系,在我们人体内,约有60兆个细胞,产生了和铁钉一样的氧化现象。
总觉得困倦,易累,虽然这些说不上是病,但多数是由活性氧引起的。
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功能说明病的根源都在于活性氧(带来强烈的氧化障碍)。
因此如有效的防止、抑制、阻止、清除活性氧,至少在理论上就可能治愈百所有的疾病。
对付活性氧最有效的对策就是活性氢(带来强烈还原作用)。
只要用活性氢清除掉体内产生的活性氧,就可能治愈百病。
最好的方法就是饮用“富氢水”,它是含有丰富的氢分子的水。
根据是,摄入到体内的氢分子,被体内的氢分解酶分解成活性氢(氢原子)。
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活性氧对细胞损伤的作用机制
活性氧对细胞损伤的作用机制活性氧是指氧分子在化学反应中带有不稳定电子的物质,它们具有高度活跃的化学性质。
在细胞内,活性氧的产生和清除保持着动态平衡。
然而,当活性氧的生成超过清除能力时,就会对细胞造成损伤。
活性氧对细胞的损伤机制主要包括直接损伤DNA、蛋白质和脂质分子,以及介导氧化应激反应造成细胞的应激和损伤。
首先,活性氧直接损伤细胞的DNA。
DNA分子很容易受到活性氧的氧化作用,导致碱基的突变或损伤,DNA链的断裂以及染色体的结构变化。
这些 DNA 损伤会导致基因突变、基因的不稳定性和 DNA 的修复能力下降,进而增加患癌、老化等疾病的风险。
其次,活性氧也会直接损伤细胞内的蛋白质分子。
蛋白质是细胞内的重要功能分子,包括酶、激素、抗体等。
活性氧通过氧化作用使蛋白质的分子结构发生变化,干扰其正常的功能和空间构象。
这种氧化作用被称为氧化蛋白质损伤,会导致蛋白质失去特异性和活性,进而影响各种细胞功能的正常运作。
此外,活性氧还会对细胞膜上的脂质分子进行氧化反应,引起细胞膜的损伤。
活性氧能攫取脂质分子上的氢原子,导致脂质的过氧化反应,并引发脂质自由基链式反应。
这种氧化反应会导致细胞膜的脂质过氧化和不稳定,破坏细胞膜的完整性和功能。
细胞膜的损伤会导致离子平衡、物质交换和信号传导的紊乱,影响细胞的正常生理过程。
活性氧还通过介导氧化应激反应来引发细胞的应激和损伤。
氧化应激是指细胞内活性氧与抗氧化防御系统失衡的状态。
正常情况下,细胞内具有一系列的抗氧化防御酶系统,如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等,能够清除细胞内过量的活性氧。
然而,在细胞暴露于外界氧化剂、辐射、病毒感染、炎症等应激因子时,活性氧的产生超过了抗氧化防御系统的清除能力,导致氧化应激的产生。
氧化应激反应会引发一系列的细胞信号传导途径,如激活线粒体炎症途径、调节转录因子的活性以及损伤DNA等。
这些氧化应激反应对细胞的结构和功能产生严重的破坏。
为了保护细胞免受活性氧的损伤,细胞内存在一系列的抗氧化防御系统。
活性氧检测试验方案
活性氧检测试验方案活性氧检测是一种用于评估物质或生物体中产生的活性氧(ROS)水平的方法。
ROS是一类极具活性的氧化物质,可在正常细胞代谢中产生,并参与多种生理过程。
然而,当ROS的产生超过细胞的抗氧化能力时,就会导致氧化应激,对细胞和组织造成损害,并与一系列疾病的发生和发展相关。
为了测量活性氧的水平,可以使用一系列的试剂和方法。
以下是一个可能的活性氧检测实验方案:实验材料:1.活体组织样本(例如细胞培养物、小鼠肝脏组织等)2.PBS缓冲液3.DCFDA(二氟荧光二乙酸盐)染料溶液4.活性氧产生剂(例如H2O2)5.抗氧化剂(例如维生素C)6.血红素(免疫染色用)实验步骤:1.准备工作:a.将DCFDA溶液按照说明书的要求稀释到适当的浓度。
b.用PBS缓冲液洗涤和预处理样本,去除可能影响实验结果的其他物质。
2.观察基础水平:a.取一小部分样本,不加任何试剂,放入显微镜观察台下。
b.使用适当的增强型荧光显微镜观察样本的荧光强度和分布。
3.活性氧产生实验:a.取适量的样本放入显微镜观察台下。
b.添加一定浓度的活性氧产生剂(例如H2O2),混匀。
c.立即在显微镜观察荧光信号的变化。
d.记录荧光信号的强度和分布。
4.抗氧化剂实验:a.取适量的样本放入显微镜观察台下。
b.添加一定浓度的抗氧化剂(例如维生素C),混匀。
c.立即在显微镜观察荧光信号的变化。
d.记录荧光信号的强度和分布。
5.数据分析:a.使用图像分析软件测量荧光信号的平均强度和荧光染色的面积。
b.对每个样本的数据进行统计分析,如平均值、标准误差等。
c.使用统计学方法(如t检验或方差分析)比较不同处理组之间的差异。
总结:通过以上步骤,可以获得活性氧的水平,评估其在不同条件(如活性氧产生剂和抗氧化剂的存在与否)下的变化。
这个实验方案可以用于研究活性氧在细胞和组织中的作用,以及评估抗氧化剂的功效。
活性氧对健康的影响与防御
活性氧对健康的影响与防御人体细胞内会产生一些化学反应,这些化学反应的副产物就是活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS),ROS在正常代谢过程中产生,数量不多也不会对身体造成伤害。
然而,当人体暴露在导致氧化压力增加的环境下(如辐射、空气污染、香烟烟雾、紫外线等),ROS的产生量会大幅度增加,导致体内的抗氧化能力失衡,引发很多健康问题。
活性氧与健康之间的关系1. 氧化损伤体内的氧化反应不受限制地进行,会自由基与细胞内的重要分子(如DNA、蛋白质和脂质)发生反应,导致氧化损伤。
氧化损伤会进一步导致细胞死亡、组织衰老和疾病。
有科学家认为,氧化损伤是引起造血干细胞紊乱、发育不良和早衰的一个重要原因之一。
2. 免疫反应有数据表明,过度的ROS和免疫细胞的活化有关,而这会使免疫系统处于过度活跃的状态,导致免疫反应的增强而造成自身免疫炎症,这发生在很多自身免疫性疾病中,比如红斑狼疮、风湿性关节炎、退行性关节炎等。
3. 疾病发生ROS无法在体内自行清除,它们会在体内留下毒性和损害。
一些具有强抗氧化剂的化合物,如维生素E、维生素C和多酚类化合物,能够清除ROS并可作为预防疾病的方法使用。
短期接触还是会对身体产生损伤。
长期接触将会更加严重,于是通过防范可以减少ROS产生和清除体内的ROS是至关重要的。
如何预防活性氧对身体的危害?给身体补充抗氧化剂抗氧化剂是一类能缓解活性氧危害的化合物,包括许多天然植物提取物,如葡萄籽提取物,绿茶提取物,红花素、类黄酮、维生素E、维生素C、辅酶Q10等。
这些抗氧化剂可以帮助身体抵御细胞受损、疾病和衰老。
建议适量补充抗氧化剂,要根据年龄、性别和生活习惯来确定剂量,并且最好通过食物或营养补充剂来补充抗氧化剂。
饮食调节适当的饮食有助于缓解氧化压力。
每次进食时可以摄入含有丰富的抗氧化剂的食物,如各种水果和蔬菜、鱼类、坚果和豆类等。
同时还需要注意饮食的均衡,在日常生活中避免食用过多的盐、糖和脂肪等高卡路里的食物,以及太多的加工食品,这些食品中往往含有大量的化学物质和添加剂,会增加活性氧的产生。
有关活氧的文章
有关活氧的文章
活氧,也被称为活性氧,是一类氧化能力极强的物质,含有氧原子。
这些物质包括超氧阴离子自由基、羟自由基、臭氧、单线态氧、过氧化氢、脂类过氧化物、次卤酸和氮氧化物等。
活性氧与我们息息相关,既包围在我们周围,又存在于我们机体的各个部位,甚至于在每个细胞中。
产生活性氧的最重要途径正是我们人体自己,在吸进的每一口空气中,必定有2%的氧气变成了活性氧。
在科学实验和调查资料中,活性氧过多或抗氧化能力太弱都可能导致细胞发生癌变。
这一观点得到了诺贝尔奖获得者圣乔其的支持,他认为只有需氧的高等生物才患癌,所以癌必定与氧有某种密切联系。
因此,了解活性氧的性质和作用,对于预防和治疗癌症等疾病具有重要意义。
同时,对于活性氧的深入研究也将有助于推动自由基生物学的发展,为癌症的基础研究开辟新的视角。
什么是活性氧?
什么是活性氧?1、活性氧是指分子氧在还原过程中的一系列中间产物,活性氧包括以自由基形式存在和不以自由基形式存在的具有高活性的中间产物;2、活性氧是指在生物体内与氧代谢有关的含氧自由基和易形成自由基的过氧化物的总称,机体内氧化代谢可不断形成活性氧,在一定的空间、时间和一定的限度内活性氧有积极的生理作用;3、活性氧是指化学性质活跃的含氧原子或原子团,如超氧自由基(·O2-)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(·OH)等等,活性氧可使类脂中的不饱和脂肪酸发生过氧化反应,破坏细胞膜的结构;4、所谓的活性氧,概括地说,是指机体内或者自然环境中由氧组成,含氧并且性质活泼的物质的总称,主要有一种激发态的氧分子,即一重态氧分子或称单线态氧分子(1O2);5、所谓活性氧是指比基本状态的分子状态的氧(空气中存在的氧)的化学反应性更活泼的、含有氧原子的分子或自由基;6、活性氧是指氧的某些代谢产物和一些反应的含氧产物,特点是含有氧且化学性质较氧(基态氧)活泼;自由基是指能独立存在的含有一个或一个以上未配对电子的任何原子或原子团;7、活性氧是指含有氧元素且较O2活泼的自由基或非自由基的统称。
在1931年Haber就曾假设有·O-2(超氧根阴离子)存在,需氧生物2%~5%的摄入氧在氧化反应中可接受单电子或被歧化或被其他物质作用生成活性氧;8、过氧化氢与氧自由基合称为活性氧,它们在缺血再灌注损伤机制中起着重要的作用,所以从静脉直接输入大量的过氧化氢对先天性心脏病患者有无潜在损害还有待商榷;9、活性氧是指机体内由氧形成、含氧而且性质活泼的一些物质的总称,最主要的有二种含氧的自由基,即超氧阴离子(O2·-)和羟自由基(·OH);10、活性氧是指那些含氧原子,但比分子氧更为活泼的化学反应;11、体内重要的一类自由基是氧自由基,也称为活性氧,一般包括Q一、·OH、ROO·、RO·等,自由基可攻击生命大分子物质及细胞壁,造成机体的多种损伤和病变,加速机体的衰老;12、这些含有氧而又比O2活泼得多的化合物称为活性氧,也有人将他们统统归纳为活性自由基类。
活性氧名词解释
活性氧名词解释活性氧(reactive oxygen species,ROS)是指一类存在于生物系统中、具有活性的氧分子和氧离子。
活性氧包括超氧自由基(superoxide radical,O2•-)、羟自由基(hydroxyl radical,•OH)、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)和一氧化氮(nitric oxide,NO)等。
活性氧在生物体内产生的主要途径包括代谢过程、细胞色素P450系统、线粒体呼吸链以及光照和热应激等。
活性氧在正常生理过程中具有重要作用,如参与免疫反应、调节细胞信号转导途径、调控细胞周期进程等。
然而,当活性氧的产生和清除失衡时,会导致细胞内的氧化应激,损伤生物体的生命活动。
活性氧对细胞的损伤主要通过以下机制展开:1. 活性氧与细胞的血浆膜、蛋白质、脂质和核酸等生物分子直接反应,引起它们的氧化损伤;2. 活性氧可以引起细胞内某些有关氧化还原平衡的关键分子(如谷胱甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶等)受损,从而影响细胞内氧化还原平衡;3. 活性氧还能引起DNA断裂、脱氧核糖核酸损伤和基因突变等。
活性氧在人体中与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如,心脑血管疾病中活性氧可损害血管内皮细胞和心肌细胞,导致血管病变和心肌损伤;炎症反应中活性氧可以催化炎性介质的生成;神经系统疾病如帕金森病和阿尔茨海默病中活性氧级可以损伤神经细胞等。
为了防止活性氧引起的氧化损伤,生物体内有一套复杂的抗氧化防御系统。
包括抗氧化酶如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等,能清除体内的活性氧;抗氧化物质如维生素C、维生素E、谷胱甘肽、多酚类化合物等,能中和体内的活性氧。
此外,适度的运动、饮食和生活方式也能增强体内的抗氧化能力,减少氧化损伤的发生。
总之,活性氧在正常生理过程中有益作用,但过量的活性氧可导致氧化应激,损害生物体的生命活动。
因此,保持正常的活性氧水平和调节抗氧化防御系统的功能对于维持身体健康至关重要。
活性氧文档
活性氧什么是活性氧活性氧,也被称为反应性氧(reactive oxygen),是指一类带有高度电子亲和力的氧化性物质,具有活性较高的氧气化合物。
活性氧包括超氧自由基(O2•-)、过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(•OH)等。
活性氧是由于生物体内产生的一类氧化剂。
它们主要是副反应氧化产生的,而与呼吸链活动无关,但与呼吸链过程有密切的联系,有使细胞膜质和蛋白质变性,及脂质过氧化使膜变性造成膜损伤作用。
活性氧在生物体内的生成方式是复杂多样的,它们的生成和消除是相互联系、相互制约的。
活性氧在生物体的物理、化学和生理过程中发挥着重要的作用。
在一定程度上,活性氧是生命活动的产物,是生命繁衍的过程中有益的物质。
然而,如果机体内产生的活性氧超过了生物体所能耐受的范围,并造成了对细胞、组织和器官的破坏,就会引发众多的疾病和衰老。
活性氧的生成途径活性氧的生成主要有三个途径:1.过氧化物酶体的代谢产物:过氧化物酶体是人体内防御氧化应激的重要器官,它能将许多有毒的活性氧变为无害的物质。
然而,在一些情况下,过氧化物酶体也会产生活性氧。
例如,过氧化氢是过氧化物酶体代谢产物之一,过多的过氧化氢会导致细胞内活性氧浓度升高。
2.细胞色素p450系统:细胞色素p450是一种重要的内质网酶系,它能在很多细胞中合成和催化一些活性物质。
细胞色素p450在催化反应中会释放出大量的活性氧,对细胞和组织造成损伤。
3.铁、铜离子的参与:铁和铜是细胞内常见的金属离子,它们能够作为催化剂参与氧化反应。
在过氧化氢的存在下,铁和铜的离子会催化产生羟基自由基,进而引发氧化应激。
活性氧的损伤作用活性氧在生物体内的生成和消除是相对平衡的,但当生物体处于某种不利的环境或受到某种压力时,活性氧的产生可能会超过生物体自身的清除能力,从而引发氧化应激。
活性氧对生物体的损伤主要表现在以下几个方面:1.损伤DNA:活性氧可以引起DNA链断裂、碱基损伤和氧化鸟嘌呤等病理改变,从而导致遗传物质的突变和细胞的癌变。
活性氧洗的工作原理
活性氧洗的工作原理
活性氧洗是一种利用活性氧(也称为臭氧)来清洁和去除异味的方法。
其工作原理如下:
1. 产生活性氧:活性氧是由一种特殊的臭氧发生器产生的。
这种发生器通过电解水并将其转化为臭氧来产生活性氧。
活性氧是一种强氧化剂,能分解有机物和杀灭细菌。
2. 清洁和去除异味:活性氧被释放到待处理的区域中。
它会与空气中的异味、有机物和细菌等进行反应。
活性氧的氧化能力可以分解这些有机物,将其转化为无害的化合物,并杀灭细菌。
这样就实现了清洁和去除异味的效果。
3. 活性氧的寿命:活性氧的寿命较短,一旦完成了氧化过程,它会自动降解为普通的氧气,不会对环境产生污染。
活性氧洗采用臭氧的氧化能力对有害物质进行处理,具有高效、环保、无残留的优点。
它广泛应用于家庭、医疗、酒店等领域,用于清洁空气、杀菌消毒和去除异味。
活性氧在昆虫体内的功能
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活性氧在昆虫体内信号传导中的作用
活性氧作为第二信使
活性氧在昆虫体内可以作为信号传导的第二信使,参与细胞内的 信号转导过程。
活性氧对离子通道的影响
活性氧可以调节离子通道的开放和关闭,从而影响神经细胞的兴奋 性和传导过程。
活性氧对神经递质的影响
活性氧可以影响神经递质的合成、释放和降解,从而调节神经元的 兴奋性和传导过程。
活性氧清除自由基
活性氧具有清除自由基的作用,可以 防止自由基对昆虫体内的细胞和组织 造成损害。
活性氧参与信号转导
活性氧可以参与昆虫体内的信号转导 ,调节昆虫的生理和行为反应,以适 应环境变化。
活性氧在昆虫应对高温、低温环境中的作用
活性氧参与温度感知
活性氧可以参与昆虫对温度的感知,帮助昆虫适应不同温度 环境。
调控机制
昆虫体内存在多种抗氧化防御机制,如抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、过氧化 氢酶等)、抗氧化小分子(如谷胱甘肽、硫氧还蛋白等)等可有效清除活性氧 ,维持细胞稳态。
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活性氧在昆虫免疫中的作用
活性氧的抗菌作用
活性氧具有广谱抗菌活性,可以 杀灭多种细菌、真菌和病毒。
昆虫产生活性氧后,可以抵御外 部病原体的入侵,保护自身健康
免疫反应
活性氧可以诱导昆虫幼虫 的免疫反应,提高其对病 原体和有害物质的抵抗力 ,保护幼虫免受伤害。
神经信号传导
活性氧参与昆虫幼虫神经 信号的传导,调节幼虫的 行为和活动,维持其正常 生长发育。
活性氧对昆虫成虫繁殖的影响
生殖细胞成熟
活性氧参与昆虫成虫生殖细胞的 成熟过程,影响成虫的繁殖能力 。适量的活性氧可以提高生殖细
活性氧在昆虫体内神经传导中的作用
活性氧对神经元的兴奋性和传导性的影响
洗衣服中活性氧的测定原理
洗衣服中活性氧的测定原理活性氧是指具有高度活性的氧化物质,常见的活性氧有过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2-)、羟自由基(·OH)等。
在洗衣过程中,活性氧可以起到很好的清洁和漂白作用。
活性氧测定的原理主要有数种方法,下面将详细介绍几种常用的测定原理。
一、高锰酸钾法测定活性氧高锰酸钾法是一种常用的测定活性氧的方法。
其原理是活性氧与高锰酸钾(KMnO4)反应,活性氧将KMnO4还原成Mn2+。
利用KMnO4溶液由深紫色逐渐变为浅粉红色的反应,可以确定活性氧的含量。
具体操作:取一定量的洗衣水样品,用高锰酸钾溶液滴定至颜色变为浅粉红色止,记录滴定所用的高锰酸钾溶液体积V1。
同时进行空白试验,记录滴定所用的高锰酸钾溶液体积V0。
则活性氧的浓度可以通过以下公式计算:活性氧浓度=(V1-V0)×C/1000其中C为高锰酸钾的浓度。
二、过氧化氢测定法过氧化氢(H2O2)是洗衣过程中常用的漂白剂,可以有效去除衣物上的污渍。
过氧化氢测定法主要是通过氧化还原反应的原理来测定洗衣水中过氧化氢的含量。
具体操作:取一定量的洗衣水样品,加入氢氧化钠溶液,再加入碘化钾溶液,溶液中的过氧化氢与碘化钾反应生成碘离子,反应终止后加入淀粉溶液,使溶液呈现出深蓝色。
根据生成的碘离子的量可以计算洗衣水中过氧化氢的含量。
三、化学发光法测定活性氧化学发光法也是一种常用的测定活性氧的方法。
其原理是活性氧与荧光物质发生化学反应,产生发光现象。
通过测量样品发光的强度可以确定活性氧的含量。
具体操作:将洗衣水样品与荧光物质(如二甲基亚砜,DIM)混合,活性氧与DIM发生化学反应产生特定的发光,测量发光的强度,通过标准曲线可以确定活性氧的含量。
四、化学吸收光谱法测定活性氧化学吸收光谱法也是一种常用的测定活性氧的方法。
活性氧具有很强的氧化性,在其存在下可以氧化某些有色溶液,使其颜色发生变化。
通过测量变化后的溶液的吸光度,可以确定活性氧的含量。
活性氧在生物学中的作用机制研究
活性氧在生物学中的作用机制研究活性氧(reactive oxygen species,ROS)是由氧分子中不带电子的自由基,包括单电子氧(superoxide,O2·^-)、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)、羟自由基(hydroxyl radical,·OH)等。
这些物质通过一系列氧化还原反应参与生命体的代谢过程,也是导致许多疾病的原因之一。
因此,对活性氧在生物学中的作用机制进行深入研究具有重要意义。
一、活性氧的产生方式活性氧的产生方式十分多样。
例如,在线粒体中,由于自由基链的氧化反应,电子在能级下降过程中要释放出能量,从而导致氧分子的还原而形成O2·^-。
同时,细胞内尚有一些受损或无法正常运作的线粒体,也会释放出大量的O2·^-。
在细胞核内,一些化学反应也会产生活性氧。
例如,由邻苯二酚和亚铁离子的反应可以生成O2·^-和H2O2。
此外,在过氧化氢酶的作用下,H2O2可以被还原成水,并释放出一个自由基。
二、活性氧的生物学作用活性氧以其极强的氧化能力,对胞内多种分子具有破坏作用。
对于细胞膜,氧化反应可以影响其流动性和透过性,从而影响细胞的功能。
此外,当活性氧浓度过高时,也会导致核酸、蛋白质和脂质分子的氧化损伤,造成细胞死亡和染色体畸变等。
然而,适量的活性氧对于细胞的生长和分化也十分重要。
例如,许多信号通路的启动需要ROS的参与。
在细胞分裂和肿瘤形成过程中,ROS同样具有重要的作用。
三、活性氧的检测方法目前,常用于检测活性氧的方法包括:化学发光法、氧化还原电位法、螢光探针法、核磁共振法、电子自旋共振(ESR)法等。
这些方法都具有各自的优点和适用场合,但同时也存在一些局限性。
四、抗氧化剂的功能抗氧化剂是指可以清除ROS的物质。
常见的抗氧化剂包括维生素C、维生素E、硫代谷嘌呤和谷胱甘肽等。
这些物质通过直接清除ROS,或是间接促进SOD、过氧化氢酶等成分的活性,达到保护细胞的效果。
二、活性氧化学
14
1. HO·的生成
⑴ H2O2被过渡金属元素或O2- ·复原
H2O2 + Fe2+ + H+
HO·+ H2O + Fe3+
此反响称为Fenton反响
H2O2 + O2- ·+ H+
HO·+ H2O + 1O2
此反响称为Haber-Weiss反响
⑵水的辐射分解
⑶ H2O2受紫外线的照射
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2. HO·的反响 ⑴电子转移〔夺取电子〕 ⑵夺取氢原子 对机体损伤最大--对细
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五、脂质过氧化物〔Lpo〕
不饱和脂肪酸发生过氧化反响的产物
氢过氧化物 (LOOH)
内过氧化物〔LOOL〕
〔分子内过生成 ⑴酶促反响
5-氢过氧基花生四烯酸
5-脂氧合酶
花生四烯酸
12-脂氧合酶
12-氢过氧基花生四烯酸
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⑵非酶促反响
①1O2 的氧化
单线态氧可将不饱和脂肪酸氧化为脂质过氧化物
花生四烯酸 + 1O2
5-氢过氧化物
〔6-、8-、 9-、 11-、12-、14-、15-等8氢过氧 化物〕
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②电离辐射、光、自由基引发脂质过氧化反响
不饱和脂肪酸 光、射线 L· O2 LOO·+ LH
自由基
LH + R· LH + HO·
LOOH +L·
空气中比较稳定的氧分子称为三线态氧〔3O2〕
1O2含能量高,比3O2活泼
3O2
吸能
1O2
放能
1O2 3O2
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1. 1O2 的生成
⑴化学反响生成1O2
【百科】自由基与活性氧
【百科】⾃由基与活性氧
⾃由基与活性氧
⾃由基(free radical,FR)是单独存在的、具有不配对价电⼦的离⼦、原⼦、分⼦基团。
它们的共同特征是最外层电⼦
轨道上具有不配对电⼦。
主要有超氧阴离⼦⾃由基(O2-• )、羟⾃由基(•OH)、过氧⾃由基(ROO•)、烷氧⾃由基(RO•)、烷⾃由基(R•)、氧化氮⾃由(NO•),我们⼀般以“•”表⽰不配对电⼦。
常⽤于检测抗氧化性的DPPH、ABTS 也是⾃由基。
活性氧(reactive oxygenspecies,ROS)是⼀类由氧形成、并在分⼦组成上含有氧且化学性质⽐氧⾃⾝活泼的物质总称。
⾃由基中的(O2-•)、羟⾃由基(•OH)、过氧⾃由基(ROO•)、烷氧⾃由基(RO•)、氧化氮⾃由基(NO•)也都属于活性氧。
除此之外还有单线态分⼦氧(1O2)、过氧化氢(H2O2)过氧亚硝酸盐(ONOO-)。
由于⾃由基与活性氧有⼀⼤部分是重叠的,这两个概念经常被混⽤。
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活性氧物种
活性氧物种
活性氧物种是一类活性氧分子,其包括自由基、酶诱导体和非酶诱导体三类。
自由基是指含有一个不完整的电子轨道的一类分子,它们可以改变其他分子的性质,被广泛用于细胞的氧化还原反应。
常见的自由基包括一氧化氮、腺基自由基、过氧化物自由基、口塞喋自由基、过氧自由基、羟基自由基、亚硝酸根自由基等。
酶诱导体是受酶诱导而产生,同时具有氧化性质,主要有过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、磷酸腺甘酸过氧化酶等。
非酶诱导体是指不需要酶诱导就能激活的氧化物,它们包括过氧化醋酸、洛伐他汀、硫氧喀咤、苯磺酰、苯并三噗等。
这些非酶诱导氧物种的活化会产生大量的活性氧,以及一系列的有害作用,如损伤细胞膜,干扰细胞内氧化还原反应等。
一种活性氧制备方法
一种活性氧制备方法活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)由于其强氧化性和高反应性,被广泛应用于生物医学、环境科学和材料领域。
以下是一种常用的活性氧制备方法:一种常见的活性氧制备方法是通过光催化反应生成。
这种方法利用可见光或紫外光激发光敏剂或半导体材料上的电子从低能级跃迁到高能级,形成激发态电子。
激发态电子能够与氧分子发生反应,产生活性氧种类,包括超氧自由基(O2·-)、羟基自由基(·OH)和单质氧(O·)等。
光催化反应的光敏剂通常是有机染料或半导体材料,如二氧化钛(TiO2)。
有机染料(如罗丹明B)吸收可见光或紫外光,激发其电子到高能级,然后电子与氧气发生反应,生成活性氧。
而半导体材料TiO2则可以通过两种机制产生活性氧。
第一种是直接光解,TiO2吸收光能激发电子直接与氧气反应生成活性氧。
第二种机制是间接光解,光敏剂激发后形成电子-空穴对,其中光生电子与TiO2表面吸附的氧分子相互作用后被转移到氧分子上,生成活性氧。
除了光催化反应,电化学方法也可以用于活性氧的制备。
电化学反应可以通过控制电极电势来实现对活性氧的合成。
例如,电解水过程中产生的氧气可以与电极表面的氢氧化物离子(OH-)反应生成羟基自由基。
此外,电解过程中还可能通过电解质溶液中的氧气还原生成超氧自由基。
此外,还有一些化学方法可以用于活性氧的制备。
例如,通过某些氧化剂(如过氧化氢)的分解反应可以产生活性氧。
这种方法可以通过控制氧化剂的浓度和反应条件来实现活性氧的选择性合成。
另外,一些酶类催化反应也可以生成活性氧,如Fenton反应中的过氧化氢和铁离子反应产生羟基自由基。
总的来说,活性氧的制备方法包括光催化反应、电化学方法和化学方法等。
不同的方法具有各自的优缺点,选择适合的制备方法需要考虑活性氧的应用场景、反应条件和实验要求等因素。
随着科学技术的不断发展,对活性氧制备方法的研究和改进将进一步推动其在各个领域的应用。
活性氧
活性氧,首先要了解自由基。
所谓自由基,是指那些拥有不成对电子的化学基团,可以是离子、分子和原子。
众所周知,原子是一切元素的基本单元,分子是由原子组成的,组成分子的原子是由原子核和核外电子组成,而电子的数量和分布是有规律的,其中一个重要规律就是成对趋势。
如果电子不成对,则容易接受或失去一个电子以实现所有电子成对,自由基就是这样容易接受或失去电子的物质。
接受电子是被还原,失去电子是被氧化,因此自由基是具有比较强的氧化性或还原性的物质。
活性氧是指那些含氧的具有比较强的氧化和还原性质的自由基和非自由基氧的衍生物,例如体内最常见活性氧的超氧阴离子、过氧化氢和一氧化氮。
可以这样理解,活性氧是需氧生物如人体内具有较强反应活性的含氧基团。
人体每时每刻都离不开自由基和活性氧,例如氧气本身就是自由基,氧气的重要性不言而喻;一氧化氮是机体内重要的信号分子,具有非常广泛的生物学作用,血管内皮细胞缺少一氧化氮血压将难以维持正常,一氧化氮就是一种重要的自由基和活性氧;机体多种活动依赖的能量需要通过能量代谢,而能量代谢是由一系列生物化学反应实现的,任何生物化学反应发生障碍都可能影响能量代谢的正常进行,而这些生物化学反应中最重要最常见的就是氧化还原反应,其中大部分氧化还原反应属于自由基反应,所以,没有自由基反应就无法实现能量代谢。
总之,氧气、自由基和活性氧都是生命活动不可缺少的物质。
当人们考虑到自由基和活性氧过度增加引起的氧化损伤时,一个最常见误解是把所有活性氧简单地作为一个整体,机体内活性氧的种类非常多,它们的活性存在非常大的区别。
机体内主要的活性氧类型,如超氧阴离子、过氧化氢和一氧化氮等,活性相对比较弱,这些活性氧对机体往往是必要和有利的,只有当这些活性氧含量过高才可能对机体造成伤害。
少部分活性氧类型,如羟基自由基、亚硝酸阴离子和次氯酸根等,活性特别强,非常容易与细胞内的蛋白、核酸、脂类等重要生物大分子发生不可逆性化学反应,导致这些分子发生致命性损伤,既氧化损伤,这几乎是人类所有疾病发生发展的最常见和最基本的病理生理机制。
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活性氧(ROS)指较O2的化学性质更为活跃的O2代谢产物及其衍生的含氧物质
的统称,包括所有的含氧自由基和过氧化物。
成人疾病的“元凶”——活性氧
《中国医药报》傅秀宏
活性氧是氧气被人体吸收后,在分子阶段上产生的活性化物质。
活性氧亦称氧自由基。
氧自由基过多,超过人体消灭活性氧能力,出现生物膜脂质氧化反应,且易于生成新的自由基,危害人体。
为抑制活性氧增多,人体制造SOD(超氧化物歧化酶)来中和活性氧。
人在25岁前,制造SOD的能力强盛,活性氧并不可怕;中年以后,人体制造的SOD减少,活性氧的危害日甚,就容易引起衰老和成年人病。
日本田园都市厚生医院院长、医学博士春山茂雄说过这样的话:“如果把氧气装进胶囊里,人只在制造能量的时候拿出来利用一下,然后生活在没有氧气的环境里,这样大概可以活几百岁。
”因此,人到中年,将活性氧的侵害降到最低点,保持青春活力,显得愈来愈重要。
活性氧这种物质,从引起成年人病伯病例看,最容易对心脑血管和细胞核中的遗传因子等造成侵害。
当活性氧积累到一定量的时候,血管内壁受伤,引发心脏病、高血压、动脉硬化等;如果细胞核中的遗传因子受到活性氧的侵害,就容易致癌。
活性氧和人体的脂肪结合,则使皮肤出现松弛,衰老加快。
防范活性氧,日常饮食上要来一次“革命”。
不新鲜食物,被部分氧化食物,绝不要入口。
少吃罐头、塑包食品,不吃剩菜剩饭。
减少高热食品的食量,消除因消化食物带来的活性氧。
植物油不饱和脂肪酸较多,与活性氧结合,产生过氧化脂质;过氧化脂质与蛋白质结合,易生成衰老色褐素。
食用动植物的混合油最有益健康。
具有抑制氧化作用的物质是抗氧化物,如维生素E、维生素A、维生素C都是重要的抗氧化物。
黄绿色蔬菜、绿茶、芝麻以及鱼贝,食用后可以增强人的抗氧化力。
人体对SOD的原料摄取,也十分重要。
多吃蛋白质含量高的食品,可补充部分SOD,中和活性氧。
富含负离子的水,可防治活性氧对于人体的侵害。
必须注意,人生气、郁闷或情绪剧烈波动的时候,去甲肾上腺素、肾上腺素大量释放,血管突然收缩再舒张的“一刹那”,血液再灌流促使产生活性氧,也特别容易对人体造成危害。
所以保持心情平静,遇事不怒、不乱,是生活中养生的诀窍。
日常运动提倡以消耗脂肪为主的轻松、平缓运动,如散步、慢跑等,这些运动能够激发脑内类似吗啡的一种荷尔蒙释放,而这种荷尔蒙,可中和活性氧,具有防衰老、提高自然治愈力的作用。
日本研究发现:负离子是致癌活性氧的克星
新华网东京9月25日电(记者何德功)负离子常用来清新空气,在充满负离子的房间生活会让人感到心情愉快。
日本富山医药大学田泽贤次教授等人最近发现,负离子还可以增加人体内的抗氧化物,降低活性氧对人体的伤害。
据《读卖新闻》晚刊24日报道,人体内过量的活性氧会对细胞蛋白质造成伤害,从而诱发癌症。
因此,如何减少人体内的活性氧一直是专家关注的课题。
田泽教授等人为此做了
这样一个实验:在一个房间内安装负离子发生装置,离装置3米以内的区域每平方厘米负离子数可达到约2.7万个,是另一个不安装该装置房间的27倍。
研究人员将进行过剧烈运动、体内易产生活性氧的11名运动员分成两组,分别让他们在这两个房间入睡,然后检查他们的血液和尿液。
结果发现,睡在有负离子发生装置房间的运动员,其体内对抗活性氧的抗氧化物质泛醇约增加5倍,促进被活性氧伤害的细胞核和细胞膜再生的物质也增加了三分之一。
研究人员由此认为,负离子可降低甚至抵制活性氧对人体细胞的损害。
(完)(来源:新华网)。