Радикал что это в биологии

Свободный радикал

Свободные радикалы в химии — частицы (как правило, неустойчивые), содержащие один или несколько неспаренных электронов. По другому определению свободный радикал — вид молекулы или атома, способный к независимому существованию (то есть обладающий относительной стабильностью) и имеющий один или два неспаренных электрона. Неспаренный электрон занимает атомную или молекулярную орбиталь в одиночку. Как правило, радикалы обладают парамагнитными свойствами, так как наличие неспаренных электронов вызывает взаимодействие с магнитным полем. Кроме этого наличие неспаренного электрона способно значительно усилить реакционную способность, хотя это свойство радикалов широко варьирует.

Содержание

Образование

Радикал может образоваться в результате потери одного электрона нерадикальной молекулой:

или при получении одного электрона нерадикальной молекулой:

Большинство радикалов образуются в ходе химических реакций при гомолитической диссоциации связей. Они сразу же претерпевают дальнейшие превращения в более устойчивые частицы:
Cl₂ → 2Cl·
СН₄ + Cl· → CH₃· + HCl
CH₃· + Cl₂ → CH₃Cl + Cl·
2Cl· → Cl₂
2CH₃· → C₂H₆
…
Зарождение радикальной цепи можно инициировать действием на вещество жестких условий (высокие температуры, электромагнитное излучение, радиация). Многие перекисные соединения — также хорошие радикалообразующие частицы.
Косвенное действие ионизирующего излучения связано с образованием свободных радикалов.

Биология и медицина

Несколько свободных радикалов имеют огромное значение в биологии и медицине. Помимо кислорода самого по себе, который содержит два неспаренных электрона, такие свободно-радикальные молекулы как супероксид, гидроксильный радикал, а также алкоксильный и пероксильный радикалы относятся к реактивным формам кислорода и участвуют в оксидативном стрессе. Свободно-радикальный оксид азота NO является важнейшим медиатором вазорелаксации (расслабления сосудистой стенки), а его недостаток приводит к гипертензии.

Самые стабильные свободные радикалы

Некоторые вещества — свободные радикалы, из-за тех или иных кинетических или стерических ограничений, являются достаточно стабильными при нормальных условиях. Классическим примером такого радикала является трифенилметил (радикал Гомберга), дифенилпикрилгидразил (ДФПГ), вердазил (с четырьмя атомами азота), нитроксильные радикалы, например, ди-трет-бутилнитроксил (перегоняется без разложения) и др.

Ссылки

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Свободный радикал» в других словарях:

свободный радикал — Активная частица, обладающая свободной валентностью. [ГОСТ 9.710 84] свободный радикал Молекула или фрагмент молекулы, имеющие неспаренный электрон, способный образовывать химические связи [ГОСТ 25645.321 87] Тематики полимерные и др.… … Справочник технического переводчика

СВОБОДНЫЙ РАДИКАЛ — СВОБОДНЫЙ РАДИКАЛ, короткоживущая (менее 1мс) молекула, которая имеет непарный ЭЛЕКТРОН и, таким образом, вступает в кратковременные связи с другими молекулами. Возникающие как побочные продукты химических процессов в КЛЕТКЕ, свободные радикалы… … Научно-технический энциклопедический словарь

Свободный радикал — 7. Свободный радикал Активная частица, обладающая свободной валентностью Источник: ГОСТ 9.710 84: Единая система защиты от коррозии и старения. Старение полимерных материалов. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

свободный радикал — laisvasis radikalas statusas T sritis chemija apibrėžtis Atomas arba grupė, turinti orbitalę su nesuporuotu elektronu. atitikmenys: angl. free radical rus. свободный радикал … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

свободный радикал — laisvasis radikalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. free radical vok. freies Radikal, n rus. свободный радикал, m pranc. radical libre, m … Fizikos terminų žodynas

Радикал (химия) — Углеводородный радикал (от лат. radix корень; также углеводородный остаток) в химии группа атомов, соединённая с функциональной группой молекулы. Обычно при химических реакциях радикал переходит из одного соединения в другое без изменения. Но… … Википедия

свободный кислородный радикал — Атом кислорода, содержащий избыточное количество электронов, являющийся потенциально опасным для тканей организма [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN oxygen free radical … Справочник технического переводчика

Свободный — ая, ое; ден, дна, дно. 1. Не испытывающий на себе экономического и политического гнёта, давления; независимый. С ая личность. С ые граждане свободной страны. С. народ. // Свойственный такому человеку, государству. С. дух. С ая душа. С. образ… … Энциклопедический словарь

свободный — I см. свобода II ая, ое; ден, дна, дно. см. тж. свободно 1) а) Не испытывающий на себе экономического и политического гнёта, давления; независимый. С ая личность. С ые граждане свободной страны. Своб … Словарь многих выражений

Углеводородный радикал — (от лат. radix «корень»; также углеводородный остаток) в химии группа атомов, соединённая с функциональной группой молекулы. Обычно при химических реакциях радикал переходит из одного соединения в другое без изменения. Но… … Википедия

Источник

Радикалы свободные

Свободные радикалы в химии — частицы (как правило, неустойчивые), содержащие один или несколько неспаренных электронов. По другому определению свободный радикал — вид молекулы или атома, способный к независимому существованию (то есть обладающий относительной стабильностью) и имеющий один или два неспаренных электрона. Неспаренный электрон занимает атомную или молекулярную орбиталь в одиночку. Как правило, радикалы обладают парамагнитными свойствами, так как наличие неспаренных электронов вызывает взаимодействие с магнитным полем. Кроме этого наличие неспаренного электрона способно значительно усилить реакционную способность, хотя это свойство радикалов широко варьирует.

Содержание

Образование

Радикал может образоваться в результате потери одного электрона нерадикальной молекулой:

или при получении одного электрона нерадикальной молекулой:

Большинство радикалов образуются в ходе химических реакций при гомолитической диссоциации связей. Они сразу же претерпевают дальнейшие превращения в более устойчивые частицы:
Cl₂ → 2Cl·
СН₄ + Cl· → CH₃· + HCl
CH₃· + Cl₂ → CH₃Cl + Cl·
2Cl· → Cl₂
2CH₃· → C₂H₆
…
Зарождение радикальной цепи можно инициировать действием на вещество жестких условий (высокие температуры, электромагнитное излучение, радиация). Многие перекисные соединения — также хорошие радикалообразующие частицы.
Косвенное действие ионизирующего излучения связано с образованием свободных радикалов.

Биология и медицина

Несколько свободных радикалов имеют огромное значение в биологии и медицине. Помимо кислорода самого по себе, который содержит два неспаренных электрона, такие свободно-радикальные молекулы как супероксид, гидроксильный радикал, а также алкоксильный и пероксильный радикалы относятся к реактивным формам кислорода и участвуют в оксидативном стрессе. Свободно-радикальный оксид азота NO является важнейшим медиатором вазорелаксации (расслабления сосудистой стенки), а его недостаток приводит к гипертензии.

Самые стабильные свободные радикалы

Некоторые вещества — свободные радикалы, из-за тех или иных кинетических или стерических ограничений, являются достаточно стабильными при нормальных условиях. Классическим примером такого радикала является трифенилметил (радикал Гомберга), дифенилпикрилгидразил (ДФПГ), вердазил (с четырьмя атомами азота), нитроксильные радикалы, например, ди-трет-бутилнитроксил (перегоняется без разложения) и др.

Ссылки

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Радикалы свободные» в других словарях:

РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ — (радикалы хим.) (1) неустойчивые высокоактивные частицы, образующиеся из молекул, главным образом органических соединений, подвергнутых воздействию высокой температуры, радиации, ультрафиолетового излучения, катализаторов и др., и обладающие… … Большая политехническая энциклопедия

РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ — РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ, химические частицы с одним или несколькими неспаренными электронами. Парамагнитны; как правило, реакционноспособны. Промежуточно образуются во многих химических реакциях (горение, полимеризация, радиолиз, ферментативное… … Современная энциклопедия

Радикалы свободные — РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ, химические частицы с одним или несколькими неспаренными электронами. Парамагнитны; как правило, реакционноспособны. Промежуточно образуются во многих химических реакциях (горение, полимеризация, радиолиз, ферментативное… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

радикалы свободные — атомы или химические соединения с неспаренным электроном (обозначается жирной точкой), например H, CH3, C(С6Н5)3. Парамагнитны, реакционноспособны. Короткоживущие радикалы промежуточные частицы во многих химических реакциях. Некоторые свободные… … Энциклопедический словарь

Радикалы свободные — кинетически независимые частицы, характеризующиеся наличием неспаренных электронов. Например, к неорганическим Р. с., имеющим на внешнем уровне один электрон (см. Атом, Валентность), относятся атомы водорода Н·, щелочных металлов (Na·, К· … Большая советская энциклопедия

РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ — хим. частицы с неспаренными электронами на внеш. орбиталях; обладают парамагнетизмом и высокой реакц. способностью. Р. с. могут быть короткоживущими (время жизни доли секунды) или долгоживущими (до неск. лет), нейтральными или заряженными (см.… … Химическая энциклопедия

РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ — атомы или хим. соед. с неспаренным электроном (обозначается жирной точкой), напр. Н, СН3, С(С6Н5)3. Парамагнитны, реакционноспособны. Короткоживущие радикалы промежуточные частицы во мн. хим. реакциях. Нек рые Р. с. стабильны и выделены в индивид … Естествознание. Энциклопедический словарь

РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ — частицы (атомы или атомные группы) с неспаренными электронами на внеш. атомных или молекулярных орбиталях. Образуются из молекул под действием нагревания, электромагн. излучения, потока частиц высоких энергий, в присутствии катализаторов. Могут… … Большой энциклопедический политехнический словарь

СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ — см. Радикалы свободные … Большой Энциклопедический словарь

Источник

Свободные радикалы и антиоксиданты: содержание в овощах и фруктах

Каждую секунду в нашем теле происходят тысячи химических реакций: передаются нервные импульсы, рождаются новые клетки, отмирают старые. Поэтому организм, как огромная электростанция, потребляет гигантское количество энергии. При её высвобождении образуются такие «страшные и ужасные» свободные радикалы.

Что такое свободные радикалы

Что же происходит внутри нас? Наши клетки состоят из множества молекул. Когда эти клетки стабильны, они воспроизводятся, сохраняя организм молодым и свободным от болезней. Стабильность молекулы определяется наличием спаренных электронов.

Однако, существуют клетки с одиночными, неспаренными электронами. Это и есть свободные радикалы.

Они крайне нестабильны и очень активны. Поскольку им не хватает электрона, они нападают на другие молекулы, вырывая из их атомов электрон для себя. Уже вторая клетка становится свободным радикалом. Повреждённая клетка ищет на освободившееся место новый электрон, отбирая его из соседнего атома. Так запускается цепная реакция.

Свободные радикалы — это простыми словами рейдеры, которые захватывают в личное владение чужую собственность. Причём здесь жертва становится нападающим, и так выстраиваются огромные «рейдерские сети».

Свободный радикал может повредить святая святых наших клеток: ДНК. А в ДНК, как на жёстком диске компьютера, записана вся информация о всех органах и клетках в нашем теле, о том, как функционирует наш организм и как он должен строится.

После такой атаки информация с ДНК считывается либо плохо, либо с ошибкой. Со временем, каждый раз, когда такая клетка делится, ошибки наслаиваются друг на друга.

Факт: клетка не прекращает делиться на протяжении всей жизни человека, и происходит это миллиарды раз. Существует теория, что в течение семи лет все наши клетки полностью обновляются. То есть каждые семь лет наше тело как бы заново рождается.

Свободные радикалы: откуда же они берутся

Зарождается свободный радикал во время естественных процессов, происходящих в организме. Клетка дышит, питается, делится, используя незаменимый химический элемент – кислород. Именно он даёт нам могучую энергию, окисляя разнообразнейшие органические соединения, которые мы получаем с пищей. Но, параллельно, он окисляет молекулы до суперактивной формы, делая их нестабильными.

То есть, наш организм в процессе своей жизнедеятельности постоянно производит свободные радикалы.

Но мы каждый день читаем в соцсетях, слышим от знакомых и узнаём из телепередач о детях и достаточно молодых людях с серьёзными заболеваниями. Их первопричина – это огромное количество свободнорадикальных агрессоров, с которыми растущий организм не в силах справиться. Когда же они успели «нажить» их в свои то годы?

Ответ очевиден: свободные радикалы поступают в организм извне.

Учёные, исследующие пути попадания оксидантов в тело человека, выделяют несколько основных:

Что касается образования свободных радикалов самим нашим организмом, то к резкому скачку их роста приводят различные бактериальные и вирусные инфекции, а также стрессы.

Воздействие свободных радикалов на организм человека

Вред от свободных радикалов

Старение клетки, накопление в ней ошибок как раз и запускает глобальный процесс старения организма. Кожа становится менее упругой, кости более хрупкими, уставшие органы не хотят работать в прежнем темпе, качество крови ухудшается, сосуды теряют эластичность, снижается память и, как следствие, появляются болезни.

Результаты таких длительных активных действий свободных радикалов на здоровые клетки плачевны. Они напрямую влияют на возникновение и развитие массы заболеваний:

На самом деле, этот список будет размером с томик «Мёртвых душ».

Когда оксидант приносит пользу

Но, не всё так однозначно. Свободные радикалы на самом деле могут быть нам полезными. Они играют положительную роль в работе иммунной системы. Как это возможно? Судите сами.

В организм попала инфекция, вирус или вы травмировались. Что происходит: иммунная система моментально начинает действовать и первым даёт неспецифический ответ. А именно, заставляет свои клетки-защитники макрофаги и нейтрофилы преобразоваться в безумное количество тех самых свободных радикалов, которые устремляются к очагу поражения. Они уничтожают большую часть враждебных клеток, а оставшиеся локализуют на небольшом участке.

Факт: Неспецифический (врождённый) иммунитет первый этап борьбы с инфекцией: разрушает её и локализует очаг воспаления.

Затем иммунитет даёт специфический ответ: распознаёт чужеродные антигены, активизирует и направляет в очаг воспаления лимфоциты и Т-клетки, и устраняет врага.

Факт: Специфический (приобретённый) иммунитет второй этап защиты организма: распознаёт врага, вырабатывает стратегию и средства защиты.

Но, чтобы сформировался специфический ответ, необходимо время. Неспецифический же ответ формируется в доли секунды: «команда зачистки», выдирая электроны из чужих клеток, делает их нежизнеспособными.

Плюсы свободных радикалов:

Как защититься от воздействия свободных радикалов

Первый и самый лучший способ – правильное питание. Придерживаясь основных правил ПП, ваш организм будет функционировать и развиваться так, как заложено в нём природой. Это позволит вам дольше не стареть.

Здесь стоит подчеркнуть значимость про- и пребиотиков, которые содержаться в кисломолочных продуктах, зелени, овощах и фруктах. Здоровая кишечная флора легко справляется с молекулами, которые могут преобразовываться в оксиданты, полностью разрушая их.

Физическая активность – действенный способ защиты. Упражнения в зале, йога, езда на велосипеде, пешие прогулки, плавание, закаливание – помогут держать тело в тонусе, устранить отёки и сутулость от сидячей работы, улучшат кровообращение и питание клеток, и как следствие, укрепят иммунитет.

Важно не переусердствовать с загаром – большое количество ультрафиолета стимулирует высокую активность свободных радикалов, да и солнечные ожоги кожу не украсят. Но полностью отказываться от солнца нельзя, ведь мы знаем, что витамин D₃ вырабатывается в организме только под воздействием солнечного света.

Незаменимое средство защиты от воздействия свободных радикалов – антиоксиданты. Это маленькие, но сильные патрульные: они нейтрализуют клетки-окислители и блокируют развитие цепных окислительных реакций.

Как бороться со свободными радикалами в организме

Химическая структура у свободного радикала такая, что, распадаясь он создаёт три новых. Помните сказку, когда богатырь рубил Змею Горынычу голову, а на её месте вырастало три? Так и свободные радикалы растут в геометрической прогрессии: был 1 — затем 3 – потом стало 9 – 27 – 81 — 243 и т.д.

Эта агрессивная стая мигрирует по организму, вырывая электроны у всех встретившихся в дороге клеток. После единичного нападения молекула ещё способна восстановиться, но после нескольких атак шансов уже нет.

Как мы помним, повреждённая клетка становится свободным радикалом, — и создаётся целая армия клеток-крушителей.

Так что же делать: как бороться со свободными радикалами в организме, когда их слишком много?

Наш организм очень умный и стремится держать баланс во всём. Создавая свободные радикалы, он создаёт и средство борьбы с ними – антиоксиданты.

Антиоксидантные системы могут работать как ловушки – нейтрализовать уже существующие свободные радикалы, и как щит – не допускать создание новых.

Что такое антиоксиданты, откуда их взять и как они работают, — рассмотрим подробнее.

Свободные радикалы и антиоксиданты

Антиоксиданты – это молекулы, которые по доброй воле делятся своим электроном со свободным радикалом, чтобы нейтрализовать его. При этом они преобразуются в свободный радикал: теряя электрон, антиоксидант теряет стабильность.

Но, родившийся таким способом новый оксидант живёт гораздо меньше, чем его предшественник, и становится малоактивным либо вообще неактивным. Соответственно и ущерб от него практически сводится к нулю.

Факт: такой антиоксидант, перешедший на сторону врага, не способен вызывать повреждения в молекулах ДНК.

Однако, антиоксидант можно вернуть в работу, восстановив утраченную часть. Они очень эффективно работают группами. Когда один из них теряет свой электрон, другой делится с напарником. Доказано, например, что молекула витамина С восстанавливает повреждённую клетку витамина Е. В таком случае, молекула антиоксиданта не теряет своей стабильности.

Так наш организм борется с постоянно создающимися в процессе клеточного дыхания свободными радикалами.

Виды антиоксидантов

По происхождению антиоксиданты бывают ферментными и неферментными.

Ферментные антиокислители создаются внутри нашего организма и представляют собой важнейший элемент «встроенной» антиоксидантной защиты. Наиболее изученные это супероксиддисмутаза, каталаза и пероксидазы.

Ферментные антиоксиданты создают хитрые химические реакции, в ходе которых нестабильные агрессивные клетки преобразуются в безобидные, а сами антиоксиданты остаются неизменно устойчивыми.

Неферментные антиоксиданты мы получаем из продуктов, трав и специй. Самые известные из них:

По способу растворения антиоксиданты делятся на две подгруппы: гидрофильные – растворимые в воде и липофильные – растворимые в липидах.

Водорастворимые защищают плазму крови и клетку от окисления изнутри. Жирорастворимые оберегают от повреждения внешнюю оболочку клетки – мембрану.

Если своих антиоксидантов у нас недостаточно, то получается лавинное повреждение органов и систем организма. Чтобы этого не допустить, мы должны повысить количество своих «защитников», получая их из внешних источников.

Природные продукты, богатые антиоксидантами: таблица ТОП 100

Природа позаботилась о том, чтобы выживать в различных неблагоприятных и экстремальных условиях, внедрив средства защиты и борьбы с агрессорами в каждое своё творенье. Так, для борьбы с заболеваниями, вирусами и всевозможными поражениями каждое растение на планете в разных количествах содержит антиоксиданты. И щедро ними делится с нами.

Природные продукты антиоксиданты, попадая в наш организм, помогают ему справляться с окислительным стрессом, выступая на страже здоровых клеток и обезвреживая свободные радикалы.

Орехи

Грецкие орехи, арахис, кешью, фундук, миндаль, кедровые орешки, фисташки – просто кладезь антиоксидантов. Из них, мы получаем витамины Е, А, D, В, С, йод, магний, железо, фосфор, цинк, фитостерин, ресвератрол.

Бобовые и семена

Порция бобовых даст нашим клеткам ресвератрол, кемпферол, витамины Е, С, А, РР, биофлавоноиды, фитостерины.

Семечки подсолнечника и тыквенные, семена льна, кунжута, люцерны, чиа, киноа, зёрна граната содержат полифенолы, танины, элаговую кислоту, лигнаны, витамины группы В, витамины Е и А.

Сухофрукты

Сушёные изюм, курага, клюква, яблоки, груши, чернослив, финики, инжир богаты на олеанолевую кислоту, железо, калий, магний, фосфор, токоферол, ретинол, витамин С.

Свежие ягоды и фрукты

Первое место в этом списке занимают черника, голубика, клубника, смородина, черешня, облепиха, ягоды годжи и асаи. Они богаты антоцианами, глицином, флавоноидами, марганцем, цинком, селеном, витаминами С, К, Е, каротиноидами.

В цитрусовых и киви очень высокое содержание витамина С и альфа-токоферолов. Яблоки богаты железом, цинком и пектином.

Овощи и корнеплоды

Капуста, свекла, спаржа, морковь, картофель, помидоры, огурцы – хранят в себе ликопины, альфа- и бета-каротин, лютеин, полифенолы, аллилгликозиды, витамины Е, А, С, В, микроэлементы.

В чесноке и луке огромные запасы флавоноидов, аллилсульфидов, соединений селена и цинка.

Самые мощные природные антиоксиданты среди трав и специй

В шпинате, базилике, петрушке, чабреце, листьях салата и прочей зелени содержатся: аскорбиновая и никотиновая кислоты, витамины А, Е, йод, селен, цинк, магний, железо, коэнзим Q 10, каротиноиды, полифенолы.

Специи и пряности лидируют по концентрации антиоксидантных веществ. Больше всего в них содержание полифенолов, которые придают специям неповторимый вкус и аромат: капсаицин, коричная кислота, куркумин, ресвератрол, розмариновая кислота.

Другие продукты, содержащие антиоксиданты

Лидирующие позиции среди продуктов антиоксидантов занимают морские водоросли, где высокая концентрация астаксантина, альфа-токоферола, каротиноидов и почти все микроэлементы из таблицы Менделеева: йод, селен, железо, цинк и другие.

Чёрный шоколад и какао содержат теобромин, анандамид, фенилэтиламин, флавоноиды.

В белом, чёрном и зелёном чае есть танины, катехины, теафлавины и немного витамина С.

Натуральный кофе содержит гидрокоричную, хлорогеновую и феруловую кислоты, полифенолы.

Антиоксиданты в продуктах питания учёные исследуют очень давно. И в конце ХХ века они были сведены в единую таблицу под названием ORAC:

Факт: индекс ORAC в продуктах измеряется их способностью поглощать свободные радикалы. Учёные Национального института здравоохранения США, разработавшие эту систему, рекомендуют каждый день употреблять антиоксидантных продуктов в размере 3000-5000 единиц ORAC.

Источник