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自由基與細胞
原圖鏈接

自由基(英語: free radicals ),是含有不成對電子原子分子,也可以說凡是具有「奇數」電子的化學單元都是自由基。一般穩定的化學分子都擁有成雙成對的電子,化學鍵也都以成對的電子排成。[1]自由基具有活潑的性質,它會搶奪其它原子或分子的電子湊對,才能解除它的野性,轉為安定狀態。在搶奪過程中會破壞細胞DNA[2][3]

目錄

自由基是什麼

當分子具有一個不配對的電子圍繞在軌道上時,會呈現不穩定狀態而有較大的活性,因此自由基會急速地和附近的分子起作用。大部分自由基的生命期都極短暫,最短的在飛秒間,不容易測量到。但有些自由基,在低溫的環境下能保持不配對電子的狀態長達幾十年。自由基本身的穩定性由2個條件決定:化學結構形態和靜電作用。我們可以把自由基譬喻成不穩定的「單身漢」,在舞場中會急切去找對象來配對,因而破壞場面的穩定性。但有些單身漢的惰性大,親合力低,能我行我素,保持終身光棍。[1]

自由基如何產生

人體內自由基的形成可分仍人體生理運作和外界環境影響二種途徑:
1.人體生理運作

  • 生物合成物:在人體內合成,如一氧化氮是經由精胺酸(L-arginine)合成,過程中需要一氧化氮合成酶的配合才能進行。
  • 代謝產物:人體利用氧氣蛋白質碳水化合物等營養分轉變成能量。就像汽車需要汽油(相當於營養分),但汽油必須經過氧的燃燒作用才能釋出能量推動汽車。人在代謝過程中,大約有 3% 經由呼吸進入體內的氧氣會變成超氧化陰離子自由基(superoxide anion radical ‧O2−),它的活性極高,能進一步衍化成破壞性更大的氫氧自由基,這些含氧的自由基統稱為氧自由基。
  • 防禦外來病菌:當有外來病毒細菌進入人體,白血球就會利用自由基去吞嚥外來的入侵者,但如果生產過多的話,自由基便會進一步的去入侵人體細胞,氧化破壞蛋白質。因此當身體有發炎症狀時,體內便會有大量的自由基。[4]

2.外界環境影響
包括輻射、空氣及水的污染、某些食品、藥物、農藥或防腐劑、菸煙、一氧化氮二氧化氮等。如人的眼睛中有高濃度的雙氧水,它經紫外線照射會產生氫氧自由基,造成極大的氧化壓力,導致白內障[1]

參考來源

  1. 1.0 1.1 1.2 林天送 美國聖路易華盛頓大學化學系暨神經學系. 自由基化學與醫學. 科技大觀園. 2008-12-05 (中文). 
  2. 自由基. 長庚生物科技股份有限公司 (中文). 
  3. 抗氧化等於抗老化?來認識抗氧化劑吧!. Linda Hsieh Medium. 2018-10-28 (中文). 
  4. [1]