概述

    一、自由基（FR）的定义和性质

      自由基是在最外层电子轨道上，存在末配对（单个）的电子（e）的原子、原子团或分子。原子是由原子核和外周电子构成。电子是分层排列的，最外层e最多为8个，最外层电子的数目决定原子的化学性质。最外层e满8个者化学性质最稳定（氖He），其次为双数（偶数）者也较稳定，最外层e为单数（奇数）者性质不稳定。我们把最外层存在不配对（单个）e的原子、分子称为自由基。自由基的化学性质极活泼、氧化能力强、寿命短，羟自由基的寿命仅1／10⁶秒。

    二、机体内自由基  包括两大类

    l．氧自由基  由氧诱发的自由基称氧自由基，包括：

    （l）超氧阴离子自由基（-1价O₂）

    （2）羟自由基（OH·）

    （3）单线态氧（¹O₂）¹O₂不属于自由基，但其氧化能力较强，权属于活性氧范畴内。

    （4）过氧化氢（H₂O₂）H₂O₂、不属于自由基，但他是过氧化物，性质活泼，氧化力强，而且可转变为自由基。故与O₂、 OH· ¹O₂组成活性氧。

    2．脂性自由基  均是氧自由基与多聚（价）不饱和脂肪酸作用生成的中间代谢产物，包括：

    1）烷自由基（L’）

   （2）烷氧自由基（LO’）

    3）烷过氧自由基（LOO’）

    三、体内活性氧的生成

    1．超氧阴离子自由基的生成  -1价O₂ 是O₂的单电子还元产物，即 O₂在氧化还原反应中得到1个e生成的。在自然界中有机物燃烧，油脂变蛤过程中都有-1价O₂产生，比如吸烟者，每吸一口烟雾就吸入100万个自由基分子。在机体内-1价O₂的生成：

    （1）在氧化酶类催化的氧化还原反应中氧分子得到1个电子可产生-1价O₂：在机体细胞内，包括在细胞生物膜（细胞膜、细胞器膜、核膜）。胞浆、细胞器（线粒体。溶酶体、内质网等）、细胞核内都存在很多种氧化酶，如：黄瞟吟、醛、NADPH（还原型辅酶 11）、NADPH（氧化型辅酶 II）、二胺、细胞色素氧化酶等。在这些酶所催化的氧化还元反应中，氧分子（O₂）被1个电子（e）还原即可生成超氧阴离子自由基则（-1价O₂）也就是左氧化酶催化的反应中（+）得到1个e生成-1价O₂。      例如

                           

     （2）脱氨酶类催化的脱氢反应中，氧分子（O₂）得到1个电子（e）变成-1价O₂在细胞内存在很多种脱氢酶，如二氢乳酸脱氢酶、谷胱甘肽还原酶、铁氧还蛋白－NADP还原酶等。

  （3）低分子化合物、蛋白质等物质自然氧化可产生-1价O₂。

    l）低分子化合物包括：黄素单核苷酸（FMN）、辅酶1（NAD）、6羟多巴胺、6－7二羟色胺、5—羟巴比妥酸、四氢蝶啶、二硫苏糖醇、二吡陡基化合物、亚甲兰、硝基呋喃、肾上腺素、维生素K、维生素C、硫醇。这些物质在自然氧化时将1个e给O₂生成-1价O₂。

    2）蛋白质包括：血红蛋白、肌红蛋白当其自然氧化过程中，首先与O₂结合形成氧合血（肌）红蛋白，然后Fe²⁺将1个e转给与氧合血（肌）红蛋白所结合的O₂生成-1价O₂。

       

    （4）在线粒体呼吸链中，还原型辅酶 Q是生成 -1价O₂的主要部位。黄素蛋白、细胞色素 C₁等也可生产-1价O₂。

    （5）毒物作用于细胞可产生-1价O₂：如 CCL₄、百草枯等。百草枯被肺的细胞内质网内的酶还原后再氧化时生成-1价O₂。CCL₄ 在肝内经细胞色素 P₄₅₀、Fe²⁺作用产生-1价O₂。