2活性氧的化学
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。
人体细胞产生过氧化氢的化学反应过程
人体细胞产生过氧化氢的化学反应过程《人体细胞产生过氧化氢的化学反应过程》过氧化氢（H2O2）是一种重要的活性氧物质，在人体细胞内被广泛生成并参与多种生理过程。
这种化学反应过程被称为“麝香反应”，也是人体内维持氧化还原平衡的重要一环。
麝香反应的主要步骤是氧分子与水分子在细胞内催化剂的作用下发生反应，生成过氧化氢。
这些催化剂主要包括金属离子、酶类以及其他辅助因子。
这些催化剂的作用是加速反应速率，使麝香反应能够在体内以适当的速度进行。
麝香反应中，氧分子首先与水分子结合形成一氧化氢。
这个过程一般被称为还原步骤，即氧分子的电子从水分子转移到氧分子上。
然后，这个一氧化氢会进一步与另一个水分子发生反应，形成过氧化氢，同时释放一个氧分子。
这个过程是氧化步骤，即形成了过氧化氢并释放了一个氧分子。
麝香反应的主要特点是具有高度的选择性。
在人体细胞内，麝香反应主要发生在特定的亚细胞结构中，如线粒体和内质网等。
这些亚细胞结构内的催化剂能够选择性地催化麝香反应，从而产生过氧化氢。
这种选择性能够使麝香反应在人体细胞内有着特定的生理功能。
过氧化氢在人体细胞内具有多种重要的生理功能。
首先，作为活性氧物质，过氧化氢可以与其他分子发生氧化反应，使其产生生化变化，从而调节细胞内的氧化还原平衡。
其次，过氧化氢还能够参与细胞的信号传导，调节细胞的生长、分化和凋亡等生理过程。
此外，过氧化氢还具有抗菌和抗炎等作用，参与人体免疫系统的功能调节。
总的来说，《人体细胞产生过氧化氢的化学反应过程》是一个复杂而精细的过程，它在维持人体内氧化还原平衡以及调节细胞功能方面具有重要作用。
对于了解人体生理过程以及研究相关疾病有着重要的意义。
过氧乙酸和过氧化氢_概述及解释说明
过氧乙酸和过氧化氢概述及解释说明1. 引言1.1 概述过氧乙酸和过氧化氢是两种常见的过氧化物，它们均含有活性氧原子，具有较强的氧化能力。
过氧乙酸是一种未稳定液体，分子式为CH3COOOH，可以通过过稀的硫酸与乙酸反应得到。
而过氧化氢则是一种稳定的液体，分子式为H2O2，可以从二甲基硬脂酸得到。
这两种物质在化学反应、生物领域和工业生产中都具有重要的应用价值。
1.2 文章结构本文将首先介绍过氧乙酸的定义、性质以及其合成方法和主要用途；接着将对过氧化氢进行阐述，包括其定义、性质、合成方式和常见用途；随后将详细探讨过氧乙酸与过氧化氢之间的关系，涉及其化学反应机制、实际应用场景例举以及在聚合物稳定剂中的应用；最后将总结全文，并展望未来研究方向。
1.3 目的本文旨在提供对于过氧乙酸和过氧化氢的综合概述和解释说明，帮助读者全面了解这两种化学物质的定义、性质以及主要应用领域。
通过对其合成方法、用途、危害与安全注意事项等方面的介绍，读者可以进一步了解如何正确使用和处理过氧乙酸和过氧化氢，以确保生产与实验的安全性。
2. 过氧乙酸2.1 定义和性质：过氧乙酸（Peracetic acid）是一种有机过氧化物，化学式为CH3COOOH。
它是一种无色液体，在常温下具有刺激性的辛辣气味。
其分子结构中包含了活泼的过氧基和强酸性的羧基，使得过氧乙酸具有较强的氧化和杀菌能力。
2.2 合成和用途：过氧乙酸可以通过乙醛与过硫酸铵或过硫酸钠反应制得。
过氧乙酸广泛应用于消毒、杀菌、漂白等领域。
在医疗领域，过氧乙酸常被用作高效且安全的消毒剂，可用于器械消毒、表面消毒等；在食品工业中，它可用于食品加工中的卫生保障和食品贮存防腐。
2.3 危害和安全注意事项：由于过氧乙酸具有较强的腐蚀性和刺激性，接触皮肤后会引起灼烧感、红肿和疼痛等不适反应，因此在使用过氧乙酸时需要注意做好个人防护措施，如佩戴防护手套、护目镜和防护服。
此外，过氧乙酸也属于易挥发性物质，在操作时应注意通风良好以避免吸入。
活性氧的检测方法
展。直到 1969 年 McCord 和 Fridovich[ 1] 发现 了清 除 超氧 化物 自由 基的 超氧 物 岐化 酶 ( SOD) 并研究其生物学作用, 提出了氧毒性 的超氧化物自由基学说后 , 人们才开始逐步 认识到自由 基在生物 体内存在 的危害 , 同 时 , 由于分子生物学的迅猛发展, 研究短寿 命的自由基的方法有所突破, 带动自由基生 物学的发展 , 使自由基生物学这门学科渗透 到医学、 植物生理学、 病理学等许多学科中, 显示出其极大的发展前景。 生物学、 医学最先研究活性氧的方法, 有脉冲射解 、 快速停流 、 顺磁共振和自旋 搜集技术 [
[ 3] .
第2期
陈惠萍等:
活性氧的检测方法
15
SOD 作用的底物 , 故原则上许多检 测 SOD 的方 法, 如化 学 发光、 NBT ( 氮 蓝四 唑 ) 还 原、 细胞色素、 连苯三酚、 肾上腺素都可以用 来检测生物系统的 O2. , 但干扰因素很多, 实 际应 用时困难不 少[ 4~ 6] 。 1976 年 Elest ner 等 提出用羟胺氧化反应来检测生物材料 的 O 2. 。此法灵敏 度高, 专一性好 , 药 剂价 廉。能同时检测大量样品。但叶绿素等色 素含量严重影响比色测定。王爱国等 为 了消除这些干扰 , 对实验步骤进行了改进, 并在分离时以乙醚取代正丁醇 , 检测了四季 豆幼苗叶片 叶绿体在光 暗下衰老 过程 O2 产生速率, 其结果与 McRac 等
1
、 水稻
[ 17]
、 眉豆
[ 18]
等植物上观察到
的现象类似。 4
1
O2 的检测 早在 1930 年 , M ulliken 通过 分子轨道
的计算就已 预言单 线态氧的 存在, 但 直至 1963 年 Khan 和 Kasa 发现 可以 用 NaOCl 和 H 2 O2 反应来产 生单线态氧才 使该领域 研究 得以迅速发展。用于1 O 2 检测的 方法 有化学发光法、 猝灭剂抑制法、 在2 H 2 O 中延 长寿命法、 产物分析法等几种方法 。其 1 中最直接的检 测方法是观察 O2 的化学发 光, 这种方法需要聚集较大量的1 O2 才能检 测出来。使用1 O 2 猝灭剂抑制 1 O2 参与的反 应, 最常使用的是类胡萝卜素, 它以物理方 式或猝灭 1O 2 而自 身并不发生任 何化学反 应。此外还有叔胺、 维生素 E 、 氮化合物、 四 甲基 乙烯、 2, 5
氧自由基
氧自由基的毒性作用
一、自由基对脂类和细胞膜的破坏 细胞中的脂类受到自由基的作用时，很易发
生脂质过氧化反应。因为： 1．脂类的多不饱和脂肪酸具有易与自由基作用
的结构；多不饱和脂肪酸的碳链上常含有位 于两个双键之间的亚甲基，此亚甲基的氢原 子比较活泼，自由基可以夺取其氢原子，使 之形成脂质自由基，引发脂质过氧化反应。
1．黄嘌呤或次黄嘌呤氧化为尿酸：在黄膘呤氧化酶 的催化下， 黄嘌呤(或次黄嘌呤)可通过将单电子 或双电子给予O2的方式氧化为尿酸。
2．醛氧化酶：醛氧化酶也具有2个FAD、2个Mo及8 个Fe。它还含有1个或2个分子的辅酶Q10。
3．线粒体呼吸链有关的某些酶： 线粒体呼吸链为 NADH、黄素蛋白、铁硫蛋白、泛醌与细胞色素 类组成的一系列氧化还原系统。
氧自由基与临床
活性氧与氧自由基
活性氧是指氧的某些代谢产物和一些 反应的含氧产物，主要有： ①氧的单电子还原物如O2·和O·，以及它们的质子
型HO2 ·和·OH； ②氧的双电子还原物H2O2； ③烷烃过氧化物ROOH及其均裂产物RO·，ROO·； ④处于激发态的氧，单线态氧和羰基化合物。
自由基: 指含有一个或一个以上不配对电子且能独立存在的原
但是，自由基也可以使酶激活，例如， OH·虽然能使许多酶失活，但在细胞内却可 提高磷酯酶A2的活性，导致花生四烯酸的释 放和多种过氧化物的形成；OH ·还可以 激 活鸟苷酸环化酶，促使GTP转变为cGMP。
自由基对核酸和染色体的破坏
一、自由基对核酸的破坏 已有许多实验表明，自由基可以破坏核酸，
并产生严重的不良后果。例如：以60Co的γ射线 作 用 含 有 甲 酸 盐 的 噬 菌 体 Фx--174DNA 的 溶 液 ， 可使DNA受到损伤。若加入超氧化物歧化酶和 过 氧 化 氢 酶 则 可 使 DNA 受 到 保 护 。 这 说 明 ， DNA的被破坏涉及到O2 ·和H2O2的作用。
活性氧的检测方法
甲基 呋喃、 9, 10 二 苯基
2
酮。O2 的寿命在 H 2 O 中比在 H 2 O 中长得 多, 故在 H 2 O 中寿命延长法可以确定某个 反应是否产生1 O 2 或有1 O2 的参与。产物分 析法也可以用于1 O2 的检测。有人认为1 O2 的检测比其它活性氧困难。在微粒体等完 整细 胞器中检测 1 O2 已 获得成功。但 在植 物方面, 尤其是完整叶绿体中 O2 的检测仍 然不完善。蒋 明义等 [ 20] 参照 Chakraborty 和 T ripat hy [ 21] 所采用的方法 , 以 H is( 组氨 酸) 作为1 O2 的分子捕获 剂, 用分 光光度法 检测 NDA( 对亚硝基二甲基苯胺) 的漂白反 应作 为1 O2 产生的指标。检测了水稻 叶绿 体中1 O 2 的产生 , 实验证实, 在- 0. 8MP a 渗 透胁迫及 250 mol. m
[ 16] [ 15]
幼苗叶片叶绿体中由 1 O2 所介导的 NDA 漂 白作用明显加强, 这种漂白作用可为 1O 2 的 清除剂 Car 显著抑制, 而为促进 O 2 形成 的光敏化剂 RF( 核黄素 ) 和 NB( 亚甲基蓝 ) 所促进, NDA 的漂白与 Car 、 Chl 的 降解及 膜脂过氧化产物 MDA 的增加存在 极显著 的相关 关系。用以上 各种方法对 1 O2 进行 检测 的报 道尚 少, 也许是 1 O2 在体 内寿 命 短 , 难以检测的缘故。 5 脂类过氧化物( M DA) 的检测
展。直到 1969 年 McCord 和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱFridovich[ 1] 发现 了清 除 超氧 化物 自由 基的 超氧 物 岐化 酶 ( SOD) 并研究其生物学作用, 提出了氧毒性 的超氧化物自由基学说后 , 人们才开始逐步 认识到自由 基在生物 体内存在 的危害 , 同 时 , 由于分子生物学的迅猛发展, 研究短寿 命的自由基的方法有所突破, 带动自由基生 物学的发展 , 使自由基生物学这门学科渗透 到医学、 植物生理学、 病理学等许多学科中, 显示出其极大的发展前景。 生物学、 医学最先研究活性氧的方法, 有脉冲射解 、 快速停流 、 顺磁共振和自旋 搜集技术 [
活性氧自由基的名词解释
活性氧自由基的名词解释活性氧自由基是生物体内产生的一类非常活跃的化学物质。
它们包含了含氧的分子，如超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH·)等。
这些化合物具有较强的氧化能力，能与生物体内的脂肪、蛋白质和核酸等分子发生反应，引发一系列细胞损伤和疾病。
活性氧自由基的形成主要源于氧化代谢过程，即通过氧气的逐步还原形成水和能量的过程。
正常代谢产生的活性氧自由基有一定的作用，如参与免疫防御、调节细胞信号传导、维持生物体内平衡等。
然而，当活性氧自由基的产生过量或清除能力不足时，就会对生物体造成损害。
活性氧自由基对生物体的危害主要表现在以下几个方面：1. 氧化损伤：活性氧自由基具有强烈的氧化能力，能损伤细胞膜、细胞器和细胞核等结构，使细胞功能异常。
它们的高度活性会导致细胞内氧化反应加速，引发脂质过氧化、蛋白质氧化和核酸氧化等反应，造成细胞DNA的损伤，从而影响细胞的正常生长和分裂。
2. 损害细胞膜：活性氧自由基与细胞膜上的脂质分子发生反应，导致脂质过氧化反应的发生。
脂质过氧化会破坏细胞膜结构，使其通透性增加，导致重要细胞成分的流失和细胞功能的异常。
此外，活性氧自由基还能改变细胞膜流体性质，影响其信号传导和细胞黏附，对细胞功能产生长期影响。
3. 损伤蛋白质和酶：活性氧自由基进一步引发蛋白质氧化，使蛋白质失去功能，并产生变性、断裂、聚集等异常现象。
蛋白质是细胞内生物化学过程的重要组成部分，它们的异常受损将导致整个细胞功能的紊乱。
活性氧自由基还可与酶相互作用，使酶活性降低，影响细胞内代谢过程的正常进行。
4. 损伤核酸：核酸是生物体内遗传信息的重要载体，活性氧自由基对核酸的氧化损伤会导致DNA链的断裂、碱基损伤和碱基缺失，进而使基因表达发生异常，导致遗传信息传递障碍以及突变的出现。
这些变化可能会导致细胞增殖和分化的异常，甚至引发肿瘤等疾病。
为了保护生物体免受活性氧自由基的损害，人体内产生了一系列抗氧化防御系统。
nox2依赖途径
nox2依赖途径
NOX2依赖途径是指一种生物化学途径，它涉及到一种名为NOX2的酶的活性。
NOX2是一种NADPH氧化酶，它在细胞内起着重要的作用，参与了多种生理和病理过程。
本文将介绍NOX2依赖途径的相关内容。
NOX2依赖途径的基本原理是：当细胞受到刺激时，NOX2酶会被激活，将NADPH氧化成NADP+，同时释放出一种叫做超氧阴离子的活性氧物质。
这种活性氧物质可以与其他分子反应，从而引发一系列生物化学反应，最终导致细胞的功能改变。
NOX2依赖途径在多种生理和病理过程中都发挥着重要的作用。
例如，在免疫系统中，NOX2酶可以被激活，产生超氧阴离子，从而杀死入侵的病原体。
此外，NOX2依赖途径还参与了细胞凋亡、细胞增殖、细胞迁移等多种生理过程。
然而，NOX2依赖途径也与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如，在心血管疾病中，NOX2酶的活性会增加，导致超氧阴离子的产生增加，从而引发血管内皮细胞的损伤和炎症反应。
此外，NOX2依赖途径还与神经退行性疾病、肿瘤等多种疾病的发生和发展有关。
因此，NOX2依赖途径的研究对于理解多种生理和病理过程具有重要意义。
目前，研究人员正在探索NOX2依赖途径的调控机制，以及开发相关的药物治疗方法。
希望未来能够有更多的研究成果，为
人类健康做出更大的贡献。
氧气的类别
氧气的类别一、分子氧（O2）分子氧是一种由两个氧原子组成的气体。
它是地球大气中最常见的气体之一，占据空气中约21%的体积比例。
分子氧具有无色、无味、无臭的特点，具有较强的化学活性。
它是许多生物体进行呼吸作用所必需的气体之一。
分子氧的制备方法多种多样，常见的方法是通过空气的分馏或从液态空气中分离得到。
分子氧广泛应用于医疗、工业、科研等领域。
在医疗方面，分子氧常用于治疗呼吸系统疾病，如慢性阻塞性肺病、支气管炎等。
在工业方面，分子氧被用作氧化剂，用于制备化学品、焊接、熔炼等工艺过程。
在科研领域，分子氧被用于实验室中的各种实验和研究。
二、活性氧（ROS）活性氧是指具有高度活性的氧化剂，包括一系列氧自由基和非自由基氧化物。
活性氧在生物体内参与多种生化反应，起到重要的调节作用。
它在正常生理条件下维持细胞内的氧化还原平衡，但过量产生会导致细胞损伤和疾病的发生。
活性氧的产生主要通过细胞内的氧化代谢过程产生，包括线粒体呼吸链、细胞色素P450酶系统等。
正常情况下，细胞内有一系列的抗氧化物质能够清除活性氧，维持细胞正常功能。
然而，当细胞内抗氧化能力不足或活性氧产生过多时，就会导致氧化应激，进而引发多种疾病，如心血管疾病、神经退行性疾病等。
三、过氧化氢（H2O2）过氧化氢是一种无色、无臭的液体，由两个氧原子和两个氢原子组成。
它是一种强氧化剂，具有很高的氧化性和杀菌能力。
过氧化氢广泛应用于医疗、工业、环境等领域。
在医疗方面，过氧化氢常被用作消毒剂和漂白剂，用于伤口消毒、器械消毒等。
它还被用于治疗一些皮肤病和口腔疾病。
在工业方面，过氧化氢被用于漂白纸浆、制造化学品等工艺过程。
在环境领域，过氧化氢被用于废水处理和空气净化等。
四、臭氧（O3）臭氧是一种由三个氧原子组成的气体。
它是一种强氧化剂，具有很高的氧化性和杀菌能力。
臭氧广泛应用于空气净化、水处理等领域。
在空气净化方面，臭氧被用于去除空气中的异味和有害物质，如甲醛、苯等。
超氧自由基
• 超氧自由基导致脂质产生自由基
• 脂质过氧化导致生物膜损伤
• 脂质自由基导致生物膜损伤
超氧自由基对DNA的损伤作用
DNA氧化
DNA断裂
• 超氧自由基导致DNA碱基氧化
• 超氧自由基导致DNA链断裂
• DNA氧化导致DNA突变
• DNA断裂导致基因表达异常
05
超氧自由基与疾病关系的研究
超氧自由基与肿瘤发生发展的关系
• 超氧自由基导致血管内皮损伤
• 超氧自由基参与动脉粥样硬化形成
02
超氧自由基与肿瘤发生发展关联
• 超氧自由基导致DNA损伤
• 超氧自由基参与肿瘤细胞增殖与凋亡调控
03
超氧自由基与神经系统疾病关联
• 超氧自由基导致神经细胞损伤
• 超氧自由基参与神经退行性疾病发生发展
03
超氧自由基的清除机制
生物体内超氧自由基的清除途径
• 反应过程中生成其他活性氧分子
⌛️
超氧自由基的产生与消耗途径
超氧自由基的产生途径超氧自由基的消耗途径源自• 生物体内通过酶促反应生成
• 通过超氧自由基清除酶清除
• 外源性因素如紫外线、环境污染等导致产生
• 与其他活性氧分子发生反应生成稳定物质
• 被抗氧化剂中和
02
超氧自由基的生成机制
生物体内超氧自由基的生成途径
• 抗氧化剂用于神经系统疾病的预防与治疗
• 抗氧化干预提高神经系统疾病患者生活质量
THANK YOU FOR WATCHING
谢谢观看
黄嘌呤氧化酶途径
• 黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶作用下生成尿酸
• 过程中产生超氧自由基
儿茶酚胺氧化途径
• 儿茶酚胺在儿茶酚胺氧化酶作用下生成多巴胺
化学ros缩写
化学ros缩写
ROS在化学中代表着Reactive Oxygen Species，即活性氧物种。
这些物种包括超氧阴离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）、羟自由基（•OH）等，它们在生物体内起着重要的作用，但也可能对生物体造成损害。
ROS在生物体内的产生主要来自于线粒体呼吸链、细胞色素P450酶、NADPH氧化酶等过程。
这些过程会产生一些高能的电子，如果这些电子不能被及时转移，就会与氧分子结合形成ROS。
此外，外界环境的辐射、污染物等也会导致ROS的产生。
ROS在生物体内的作用主要有两个方面。
一方面，ROS可以作为信号分子参与细胞信号传导，调节细胞的生长、分化、凋亡等过程。
另一方面，ROS也可以作为氧化剂对生物体造成损害，如氧化脂质、蛋白质、DNA等，导致细胞死亡、炎症反应等。
为了维持生物体内的氧化还原平衡，生物体内有一系列的抗氧化防御系统。
这些系统包括超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、谷胱甘肽还原酶（GR）等。
它们可以将ROS转化为无害的物质，保护细胞免受氧化损伤。
然而，当ROS的产生过多或抗氧化防御系统失调时，就会导致氧化应激。
氧化应激是一种细胞内外环境变化引起的细胞损伤和炎症反应，与多种疾病的发生和发展密切相关，如心血管疾病、神经退
行性疾病、肿瘤等。
因此，研究ROS在生物体内的作用机制和调控机制，以及氧化应激的发生和防治，对于预防和治疗多种疾病具有重要意义。
实验室用双氧水制氧气的化学方程式
实验室用双氧水制氧气的化学方程式
双氧水，又称过氧化氢水，是氢氧化物的一种，主要由氢氧化物、一定量的二氧化氢组成。
它是一种强氧化剂，其中包含大量的活性氧，能将有机物和金属迅速氧化，因此也被用于实验室制取氧气。
双氧水的化学方程式为：2H2O2（双氧水）=2H2O＋O2（氧气）。
实验室用双氧水制氧气的方法可大致分为两个步骤。
首先，将洁净的水加入双氧水容器内，用酸碱计测双氧水浓度。
之后，将计算好的双氧水加入反应容器，并将夹具加热，控制温度在60-70℃。
在严格控制温度的情况下，双氧水会被加热水解，形成活性氧（O2）和水（H2O），氧气会随时间累积，实现氧气的制气。
最后，可将氧气通过气管输出。
上述制氧气的反应属于无定向的反应，反应的过程可以通过双氧水的分解化学方程式来描述：2H2O2（双氧水）=2H2O＋O2（氧气）。
在实际应用中，实验室应用双氧水制氧气需要注意一些安全措施。
首先，双氧水对皮肤极具腐蚀性，使用过程中应采取防护措施；其次，反应容器及反应仪器应做好防腐处理并定期检查；最后，操作过程中应注意防止火源等危险因素的发生，保障安全。
通过以上介绍，我们可以清楚的理解到实验室用双氧水制氧气的化学方程式：2H2O2（双氧水）=2H2O＋O2（氧气），及实际操作中应
注意的安全措施。
在合理的操作下，可以有效的实现实验室的氧气制取，保障实验室的安全运转。
- 1 -。
活性氧测定各种方法及原理
评述与进展 活性氧测定的基本原理与方法林金明3 屈 锋 单孝全(中国科学院生态环境研究中心,北京100085)摘 要 综述了过氧化氢(H 2O 2)、一重态氧(1O 2)、超氧阴离子自由基(・O -2)以及羟自由基(・OH )等活性氧的测定方法。
侧重介绍活性氧的化学反应法、捕捉法和直接测定法的基本原理和最新的进展情况,并比较了这几种方法的各自特点。
关键词 活性氧,化学发光,自由基,评述 2001211208收稿;2002205205接受本文系中国科学院“百人计划”和国家杰出青年科学基金资助项目(N o.20125514)1 活性氧氧是生命运动过程中不可缺少的一种气体,人们一旦处于缺氧或者供氧不足的环境中,就会感到憋气的痛苦甚至死亡。
所以,自从1770年代初英国人Joseph Priestley 发现氧以来,氧一直被人们认为是一种对人体百益而无一害的气体。
可是,科学技术迅速发展起来的今天,我们知道,不管是空气中的氧还是水中的溶解氧都具有较高的氧化性,与一般的金属铁一样,处于空气中的人体各部位都在不断地受到氧的腐蚀而“生锈”,当然这种腐蚀与铁不同,它体现在人体的细胞水平上。
特别是人体各种器官随着年龄的增大不断地老化更是这种腐蚀“生锈”的直观表现。
1969年McC ord 与Fridovich 1发现,在生化反应过程中O 2获得一个电子还原生成超氧自由基(O -2),进而经过红血球的分离精制后获得O -2的清除灭活酶,并命名为超氧化物歧化酶(superoxide dismultase ,S OD )。
这一发现激发了大批的科学研究者致力于O -2的生成过程、反应活性、毒性、生理和病理等等各方面的研究,去探索解明S OD 在生理学上的意义。
同时由O -2衍生出来的过氧化氢(H 2O 2)、羟自由基(・OH )、激发态氧(一重态氧或称单线态氧,1O 2)也受到了人们的重视。
近10多年来,活性氧在人体内的作用受到人们极大的关注,报道了大量有关活性氧,特别是超氧自由基和羟自由基与机体细胞的许多功能活动以及各种疾病,如癌、动脉硬化、糖尿病、心脑血栓、缺氧再灌注综合症、感染以及衰老效应等相关的研究论文和著作2～8,引起人们对活性氧的普遍兴趣,从而激发了人们更深入地去研究活性氧的各种特性,开发各种相关的抗氧化、抗衰老物质,在医学和分子生物学领域已成为一项广泛引起重视的研究课题。
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。
二、活性氧的化学
化学发光法
hv（光子）（不可见光）
21O2
2 3O2 + hv（光子）（可见光）
①光子计数器测产生光子的数量
②加入1O2 清除剂测定化学发光受抑制程度
常用1O2 清除剂：水、类胡罗卜素（生物体内） 四甲基乙烯（TME） 2.5-二甲基呋喃（DMF） ③测发光物质
1O 2
（实验常用）
超氧阴离子自由基（ O2- ·）
过氧化氢（ H2O2 ）
羟自由基（ HO·）
O2 + e→
O2- ·+ e →H2O2 + e →H2O +
2H+ H+
HO·+
e →H2O
H+
3
活性氧（ROS）：指氧在代谢过程中产生 的，含有氧并具有较强活性的产物。 氧自由基：O2- · HO· LO· LOO· 氧自由基衍生物：H2O2
在Fe2+ 存在下，形成连锁反应，产生L· 、 LO· 、
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2.脂质过氧化物的反应
⑴脂质过氧化物可分解生成醛、酮、醚、烷烃 丙二醛 ⑵是强氧化剂 2GSH + LOOH谷光甘肽过氧化物酶 GS-SG + LOH+H2O
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3.脂质过氧化物的检测
⑴测丙二醛 硫代巴比妥酸法 ⑵检测共轭二烯 紫外光谱
①蛋白质的自动氧化 ②低分子化合物的自动氧化 ③较稳定自由基的自动氧化 ④水的辐射分解
⑵非酶促反应
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次黄嘌呤 + H2O + 2O2 黄嘌呤 + H2O + 2O2
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤 +2O2- ·+ 2H+ 尿酸 +2O2- ·+ 2H+
活性氧的检测方法
活性氧的检测方法活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS），是指一类高度活泼的氧化剂，包括超氧阴离子自由基（O2·-）,过氧自由基（·O2-）,氢过氧化物（H2O2）和羟基自由基（·OH）等。
活性氧在生物体内产生具有重要的生物学功能，但过量的活性氧会导致细胞氧化应激和氧化损伤，甚至引发多种疾病。
因此，准确、灵敏地检测活性氧的水平对于生物医学研究和临床诊断具有重要意义。
本文旨在介绍一些常用的活性氧检测方法，包括化学发光法、流式细胞术、蛋白质标记法以及分子探针法。
1. 化学发光法化学发光法是一种常用的检测活性氧的方法，其原理是通过检测化学反应所产生的荧光信号来间接测定活性氧的含量。
其中，氧化荧光素（DHE）和二苯基五氮唑（DPI）是两种常用的探针物质。
通过与细胞或组织中的活性氧反应，这些探针物质会发生化学变化，产生荧光信号，从而可以间接测量活性氧的水平。
2. 流式细胞术流式细胞术是一种高通量、高灵敏度的活性氧检测方法。
通过将细胞与特定的探针（如二苯基五氮唑、二氧化碳和二溴苯蓝）共孵育，然后使用流式细胞仪对细胞进行检测和分析。
这种方法可以实时监测细胞中活性氧的动态变化，并且可以定量分析不同细胞群体中活性氧的水平。
3. 蛋白质标记法蛋白质标记法是一种利用免疫学原理检测活性氧的方法。
通过特异性抗体与活性氧产生的蛋白质分子进行结合，然后通过荧光或酶标记的二抗对抗原-抗体复合物进行检测。
这种方法可以定量检测活性氧在细胞或组织中的定位和分布，从而进一步研究活性氧的生物学效应。
4. 分子探针法分子探针法是一种基于分子探针的活性氧检测方法。
探针分子与活性氧存在特定的反应，通过测量探针与活性氧反应后的荧光强度或吸收光谱变化来定量分析活性氧的含量。
比如，二苯基氨基腙（DPA）和二羟基芳香乙酰胺（DMA）等探针物质被广泛应用于活性氧的检测研究中。
以上介绍了常用的活性氧检测方法，包括化学发光法、流式细胞术、蛋白质标记法以及分子探针法。
二活性氧的化学省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
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习题： 1.何谓活性氧？涉及哪几种？ 2.简述超氧阴离子自由基旳生成方式。 3.写出超氧化物歧化酶催化旳反应。 4.简述羟自由基旳生成方式。 5.简述脂质过氧化物旳生成方式。
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超氧阴离子自由基（ O2- ·） 过氧化氢（ H2O2 ） 羟自由基（ HO·） O2 + e→O2- ·+ e 2→H+H2O2 + e →H+ H2O + HO·+ e →H+ H2O
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活性氧（ROS）：指氧在代谢过程中产生 旳，具有氧并具有较强活性旳产物。 氧自由基：O2- · HO· LO· LOO· 氧自由基衍生物：H2O2 1O2 LOOH
⑵非酶促反应
①1O2 旳氧化
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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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
②电离辐射、光、自由基引起脂质过氧化反应
不饱和脂肪酸 光、射线 L· O2 LOO·+ LH
自由基
LH + R· LH + HO·
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3. H2O2旳检测
⑴过氧化氢酶法 ⑵荧光法:
莨菪亭 + H2O2
荧光物质
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三、羟自由基（ HO·）
是氧分子进行三电子还原旳产物
O2 + 3e + 3H+
H2O + HO·
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1. HO·旳生成 ⑴ H2O2被过渡金属元素或O2- ·还原
H2O2 + Fe2+ + H+ HO·+ H2O + Fe3+
氧气变成臭氧的化学方程式
氧气变成臭氧的化学方程式
臭氧是地球大气层最重要的组成部分，能够吸收太阳紫外线的辐射。
臭氧有助于阻止有害紫外线通过大气层来到地球表面。
可是由于人类活动以及某些物质的排放，大气中臭氧层减少了，给我们带来很多的危害。
空气中的活性氧和水汽在受到紫外线的激发之后，将氧气变成臭氧的化学反应是：2O2 + hν → O3 + O。
具体来说，高能的紫外线，使氧气的键断裂，形成臭氧和活性氧，而活性氧又可以形成其他的有害气体。
上面的反应也被称为“紫外线光催化氧化”反应，是臭氧的主要来源。
臭氧在空气中有一定的浓度，通常会被杂质所破坏，这就是为什么大气中有害的物质会破坏臭氧层。
大气中的污染物，包括氮氧化物，硫氧化物，氨等物质，可以破坏臭氧层，这也是为什么要推行污染减排的原因，以保护臭氧层。
另外，臭氧不可以被普通物质所破坏，所以，唯一能够破坏臭氧层的，就是高能的紫外线，还有人类排放出来的污染物，都是臭氧层破坏者。
因此，说明了空气中活性氧和水汽在受到紫外线激发之下将氧气转化成臭氧是很重要的，而且它也是臭氧层的主要来源。
因此，珍惜每一个能化解臭氧的机会，这样，可以减少臭氧的破坏，保护我们的地球和我们的家园，再次变成祖先留下的美丽家园。
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第二章活性氧的化学
氧是需氧生物生存所必需的，有时亦可
对机体造成损伤，一般氧的80%在线粒
体消耗，用于产生ATP，20%在微粒体
参与羟化反应，对非营养物质进行代谢，1-4%（1-2%、0.2%）产生活性氧(ROS)。
氧在体内的主要作用是生成水的同时为机体提供能量，在生成水时，氧需经四步接受4个电子才能还原成水，从而产生3个中间产物
超氧阴离子自由基（ O 2- · ） 过氧化氢（ H 2O 2 ）
羟自由基（ HO · ）
O 2 + e →O 2- · + e →H 2O 2 + e →H 2O + HO · + e →H 2O
2H + H +
H +
活性氧（ROS）：指氧在代谢过程中产生的，含有氧并具有较强活性的产物。
氧自由基：O2- · HO· LO· LOO·
氧自由基衍生物：H2O2 1O2 LOOH
一、超氧阴离子自由基（ O 2- · ）
（超氧自由基）（超氧化物） 是氧分子单电子还原的产物
O 2 + e O 2- ·
2O 2- · + 2H + O 2 + H 2O 2
单电子还原SOD
NADH →FMN →CoQ →Cytb →Cytc1→Cytc →Cytaa3→1/2O 2
（Fe-S ）（Fe-S ）
2H 2H +
↑→ 2e O 2-
↑
H 2O FAD
(Fe-S)
↑
琥珀酸
2.琥珀酸氧化呼吸链
1.NADH 氧化呼吸链
⑵非酶促反应
①蛋白质的自动氧化
Hb-Fe2+ + O2 Hb-Fe3+ + O2- ·
②低分子化合物的自动氧化
NAD+ FAD FMN
③较稳定自由基的自动氧化
VitK·
④水的辐射分解
2.超氧自由基的反应 ⑴氧化反应 O 2- · +Ａ O 2 +Ａ- ⑵还原反应 ⑶歧化反应 2O 2- · + 2H + O 2 + H 2O 2
自动歧化反应
酶促歧化反应
得电子还原得氢还原
SOD
3.超氧自由基的检测
⑴电子自旋共振法
⑵SOD法
二、过氧化氢（H2O2）
是氧分子进行二电子还原产生
O2 + 2e + 2H+ H2O2 H2O2 2HO·
2H2O2 2H2O+O2
CAT
2.H2O2的反应
⑴过氧化物酶催化
⑵过氧化氢酶催化
⑶碱性溶液中分解
⑷自动分解
3. H2O2的检测
⑴过氧化氢酶法
⑵荧光法:
莨菪亭 + H2O2 荧光物质
三、羟自由基（ HO·）
是氧分子进行三电子还原的产物O2 + 3e + 3H+ H2O + HO·
1. HO·的生成
⑴H2O2被过渡金属元素或O2- ·还原
H2O2 + Fe2+ + H+ HO· + H2O + Fe3+ 此反应称为Fenton反应
H2O2 + O2- ·+ H+ HO· + H2O + 1O2此反应称为Haber-Weiss反应
⑵水的辐射分解
⑶H2O2受紫外线的照射
2. HO·的反应
⑴电子转移（夺取电子）
HO·+O2- ·1O
+OH-
2
⑵夺取氢原子诱发脂质过氧化反应
⑶羟基化可以使苯、芳香族化合物羟基化
⑷加成反应破坏核酸
3. HO·的检测
⑴自旋捕捉法：
加入自旋捕捉剂（自由基捕捉剂）将不稳定自由基转变为稳定自由基进行检测
常用自旋捕捉剂：5.5-二甲基吡咯啶-N-氧化物⑵加羟自由基清除剂：
苯甲酸、甘露醇、果糖、肌醇等
四、单线态氧（1O 2）
空气中比较稳定的氧分子称为三线态氧（3O 2） 1O 2含能量高，比3O 2活泼 3O 2 1O 2
1O 2
3O 2 吸能放能
1. 1O 2 的生成
⑴化学反应生成1O 2
① H 2O 2 被氧化
② O 2- ·被氧化
H 2O 2 + NaCIO NaCI + 1O 2 + H 2O
碱性条件
髓过氧化物酶2H 2O 2 2H 2O + 1O 2 碱性溶液 O 2- · + A A - + 1O 2
O 2- · + O 2- ·
H 2O 2 + 1O 2自动歧化
2.1O2 的反应
⑴与二烯烃、芳香烃反应生成内过氧化物 2,5-二甲基呋喃
⑵与稀类反应生成氢过氧化物或二氧烷
四甲基乙烯
⑶1O2可把激发能转移给其他物质
1O2 + A A*+ 3O2
3. 1O2 的检测化学发光法
1O2 3O2 + hv（光子）（不可见光）
21O2 2 3O2 + hv（光子）（可见光）
①光子计数器测产生光子的数量
②加入1O2 清除剂测定化学发光受抑制程度
常用1O2 清除剂：水、类胡罗卜素（生物体内）
四甲基乙烯（TME）
（实验常用）
2.5-二甲基呋喃（DMF）
③测发光物质1O2 + 荧光素（蒽、鲁米诺）
3O2+ 发光物质
五、脂质过氧化物（Lpo）
不饱和脂肪酸发生过氧化反应的产物
氢过氧化物 (LOOH)
内过氧化物（LOOL）
（分子内过氧键很不稳定，易分解产生自由基）
1.脂质过氧化物的生成
⑴酶促反应
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
⑵非酶促反应
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）
②电离辐射、光、自由基引发脂质过氧化反应
不饱和脂肪酸 L· LOO· + LH
LH + R· RH + L·
LH + HO· H 2O + L·光、射线
自由基O 2LOOH +L·
③过渡金属离子作用于脂质过氧化物产生自由
基引发不饱和脂肪酸的自动氧化
LOOH + Fe2+ LO· + OH- + Fe3+
LOOH + Fe3+ LOO· + H+ + Fe2+
LO·、 LOO· + LH 引起脂肪酸自动氧化
在Fe2+ 存在下，形成连锁反应，产生L·、 LO·、LOO·、LOOH
2.脂质过氧化物的反应
⑴脂质过氧化物可分解生成醛、酮、醚、烷烃
丙二醛
⑵是强氧化剂
谷光甘肽过氧化物酶
2GSH + LOOH GS-SG + LOH+H2O
3.脂质过氧化物的检测
⑴测丙二醛
硫代巴比妥酸法
⑵检测共轭二烯
紫外光谱
⑶测挥发性烷烃
气相色谱法
O 2 O 2- · H 2O 2 HO · L · LOO · LOOH 1
O 2LH LH
习题：
1.何谓活性氧？包括哪几种？
2.简述超氧阴离子自由基的生成方式。
3.写出超氧化物歧化酶催化的反应。
4.简述羟自由基的生成方式。
5.简述脂质过氧化物的生成方式。