什么是自由基?

2020-06-09 09:12:28 alphy-it01 327

自由基,化学上也称为“游离基”,是指那些游离存在的, 含有1个或1个以上不配对电子的分子、离子、原子或原子团, 它们是机体正常代谢的产物, 在体内有很强的氧化反应能力, 易对蛋白质、脂质和核酸等产生伤害, 从而引起机体的损伤。自由基也是机体内不可缺少的活性物质, 它可作为第二信使参与细胞信号转导。

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1900年, Comberg提出了“有机自由基 (organic free radical) ”这一概念。此后, 大量关于自由基的医学和生命科学研究迅速开展起来。

20世纪50年代, Harman提出了“自由基学说 (free radical theory) ”, 并于1956年发现放射线诱导突变和诱发肿瘤的发病机理与自由基有关。

1968年, McCord和Fridovich报道了超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase, SOD) 在抗氧化方面的生物学作用, 开创了自由基生物学的新篇章。


 

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自由基和衰老


生物体为什么会衰老死亡呢?衰老的机理是什么?人能不能长生不老?有没有长生不老药?自古至今, 这些都是人们一直关心和研究的重大问题。

衰老的自由基理论Dr.Harman于1955年在美国的原子能委员会提出的, 题目是“衰老:根据自由基和放射化学提出的理论”。该文章发表在1956年的《老年》杂志上。

 

 

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衰老的自由基理论主要内容可以简单归纳为以下几点:衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的;衰老的自由基理论, 其实质就是衰老的氧自由基理论;维持体内适当水平的抗氧化剂和自由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老。

 

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线粒体是内源产生自由基的主要场所, 是自由基浓度最高的细胞器, 在线粒体氧化磷酸化生成ATP的过程中, 大约有1%~4%的氧转化为活性氧。线粒体DNA (mt DNA) 裸露于基质, 缺乏结合蛋白的保护, 最易受自由基伤害, 而催化mt DNA复制的DNA聚合酶γ不具有校正功能, 复制错误频率高, 同时缺乏有效的修复酶, 故mt DNA最容易发生突变。mt DNA突变使呼吸链功能受损, 进一步引起自由基堆积, 如此形成恶性循环。衰老个体细胞中mt DNA缺失表现明显, 并随着年龄的增加而增加, 许多研究认为mt DNA缺失与衰老及伴随的老年衰退性疾病有密切关系。

参考文献:

[1]左玉.自由基、活性氧与疾病,《粮食与油脂》[J].2011;

[2]孔令青,高洪,严玉霖.自由基与疾病研究进展,《动物医学进展》,[J].2008;

[3]赵晶白云.自由基相关疾病研究进展,《生物学教学》,[J],2003;

[4]自由基、营养、天然抗氧化剂与衰老,生物物理学报,[J],2010。

 

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