自由基
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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。磷脂是构成生物膜的重要部分,因富含多不饱和的脂肪酸故极
易受自由基所破坏。这将严重影响膜的各种生理功能,自由基对生物膜组织的破
坏很严重,会引起细胞功能的极大紊乱。
自由基的危害
什么是自由基
我们需要氧气才能维持生命。我们的体内代谢过程中必定会产生自由基(也叫活性氧或游离基)。适量的自由基与稳定的氧分子维持着生理平衡,使得我们的生理运作良好。例如当有害的细菌侵入人体时,白血球会释放出自由基,摧毁入侵者,这是自由基有利的一面。当自由基一旦不受控制,会损害细胞的遗传物质DNA,有时甚至于彻底将它们摧毁,这是自由基有害的一面。
凡是含有奇数电子的氧分子或原子就是自由基。自由基是极不稳定的氧分子,它没有固定的居留处,是一种转瞬即逝(百万分之一秒的瞬间)而又有攻击性的氧分子,由于它极不稳定,时刻伺机寻找可以结合的分子,当与另一个分子结合就造成损害,或者转化为毒素渗透到细胞内部,甚至深入到DNA,自由基可以说是「细胞的破坏份子」。
氧分子和4种类型的自由基
自由基把正常细胞转化成癌细胞
自由基极不稳定,时刻伺机寻找可以结合的分子,一旦和其它分子结合会损害正常细胞,甚至于产生新的细胞─肿瘤细胞。细胞受了损害,不一定马上发生癌症,癌症的发展一般经过3个阶段:
第一阶段自由基攻击正常细胞,改变了遗传基因的细胞设计图。此时「修补遗传基因」马上开展工作,设法修补被损害了的细胞的设计图。
第二阶段假若「修补遗传基因」工作失败的话,产生变异了的新的细胞──肿瘤细胞。到了这一阶段,本来睡着的致病遗传基因被唤醒,加入了战斗。
每种疾病都存在遗传因素,但并不意味着一定会发病,如果自由基和其他危险因素不去刺激细胞的致病遗传基因,它是无害的永远睡着。
第三阶段肿瘤细胞不断地增加,最后成为能够检查到的肿瘤。
自由基给人体造成的影响
皮肤和眼睛
经常暴露在紫外线下的皮肤和眼睛,是自由基最活跃的地方,虽然这些部位例如眼睛的水晶体含有大量的抵抗自由基的
酵素、维生素C等物质,但是随着年龄酵素逐渐减少,无法抑制自由基的活动,结果容易患白内障。自由基侵犯皮肤组织,使皮肤变得粗糙,产生黑斑、皱纹等加速皮肤的老化。
关节痛
不少老人关节疼痛,原因是免疫机能发生了故障。白血球把自己的细胞当成敌人,发出自由基进行攻击,结果引起炎症、或者疼痛。关节部位对抗自由基的酵素等物质较少,因此容易受到攻击。
老人痴呆
大脑的耗氧量非常大,又是体内脂肪最多的器官,氧气与脂肪分子发生反应时放出自由基,使脂肪变质。大脑是含铁量丰富的器官,这也促使自由基的形成和脂肪氧化。老人痴呆症和帕金森症患者的脑细胞膜上出现脂肪氧化、变质现象。老人痴呆症的原因尚未完全清楚,但是自由基的危害是不可勿视的重要原因之一。
糖尿病和自由基
自由基和糖尿病的发病及其合并症有关。患上糖尿病一般有两个途经。
其一:细胞内的葡萄糖变成能量要靠线粒体(细胞的能源工厂),在这个反应过程中有时会产生自由基,它使线粒体变质,结果葡萄糖不能被利用,也不产生能量。血液中葡萄糖增加的结果患「糖尿病」。
血液中多余的葡萄糖流到全身各处,和各种体内的细胞产生反应,在反应的过程中产生的自由基便攻击体内组织或者内脏,结果发生糖尿病合并症。
其二:产生胰岛素的胰脏的ß细胞不耐自由基的攻击。它被自由基攻击后受到损害,结果胰岛素的分泌减少了,出现糖尿病症状。糖尿病进一步发展的结果,产生各合并症。
自由基无处不在
自由基是无法回避的,它无处不在。体内正常代谢过程中必定会产生自
由基,在我们生活的环境四周,在香烟的烟雾中,在污染的空气和水中,
在我们进食的食物中都存在自由基。以下几个是比较容易了解的例子。
加工食品
超级市场上出售的煮好的菜肴等方便食品,其中的绝大部分含有添加剂。食品的添加剂被人体吸收以后,在肝脏被解毒,在解毒过程中产生自由基攻击肝脏,成为肝功能障碍的原因。蔬菜里存在的残留的农药,也是产生自由基的原因。
酒精进入人体在肝脏被解毒,这个过程中产生自由基。
吸烟
香烟除了含有焦油、尼古丁等有害物质之外,还含有自由基─过氧化氢。大气中也存在自由基,吸烟时把这些自由基通过呼吸系统进入体内。另外,焦油进到肺部,免疫系统启动,放出自由基攻击焦油,结果肺部的组织受损害。
精神压力
精神压力太大,或者过度兴奋、或者精神过度紧张时会分泌某种激素(「去甲肾上腺素」「肾上腺腺素」等激素),这种激素的分泌量虽然很少,但毒性很大,和吗啡比较的话,毒性比吗啡高出五倍。此时身体内部的自然调节机能会分泌出分解「肾上腺素」等激素的酵素,要把紧张的精神状态恢复到平静的状态,在分泌激素以及分解过程中就产生自由基。
空气污染
自由基不单在体内发生,也存在于大气中,大气中的自由基污染空气。在被污染的空气中呼吸相当与吸烟相同,肺部的免疫系统启动,在解毒的过程中产生自由基。