浅谈自由基与健康.doc

自由基与健康 浅谈自由基与健康 青海师范大学 生命与地理科学学院 学号：20101911111 班级：10生物科学 姓名：安春玲 目录 浅谈自由基与健康 10 生物科学 安春玲 摘要：对人体来说，自由基是一把双刃剑。总体而言，生命是离不开自由基活动的。我们机体每一瞬间都在燃烧着能量，而负责传递能量的搬运工就是自由基。它们不仅可帮助传递维持生命活力的能量，也可以被用来杀灭细菌和病毒，还能参与排除毒素。人体具有一整套清除过量自由基的抗氧化防御系统，以及修复受损伤细胞、组织、器官的自我修复系统，并由此而使自由基处在受控状态。受控的自由基对人体是有益的。但当人体中的自由基超过一定的量，而机体的抗氧化防御系统和自我修复系统应付不了，大量的自由基失去控制时，生命的正常秩序就会遭受破坏，给我们的生命带来伤害，疾病尤其是退行性疾病也就随之而来。 关键词：自由基 健康 危害 On Radicals and Health Abstract:On the human body, free radicals are a double-edged sword. Overall, life is inseparable from free radical activity. Every moment in our bodies burning energy, and is responsible for transferring energy porters radicals. They not only help maintain the vitality of the energy transfer can also be used to kill bacteria and viruses, but also to participate eliminate toxins. The human body has a set of clear excess free radicals antioxidant defense system, as well as repair the damaged cells, tissues, organs, self-healing system, and thus leaving the radicals in a controlled state. Controlled radical is beneficial to the human body. But when the body of free radicals exceeds a certain amount, while the body's antioxidant defense system and self-repair system can not cope with a large number of free radicals out of control when the normal order of life will be destroyed, bring harm to our lives , diseases, especially degenerative diseases will follow. Keywords: Radical Health Hazard 自由基是指带有未成对电子的分子,原子或离子。由于未成对电子总是有成对的趋向,因此自基很容易发生失去或得到电子的反应而显示出较活泼的化学性质。在生物体系中,电子转移是一个基本变化。自由基是人体正常的代谢产物,正常情况下人体内的自由基是处于不断产生与消除的动态平衡中。人体内存在少量的氧自由基不但对人体够不成威胁,而且还可以帮助传递维持生命力的能量,促进细胞杀灭细胞,消除炎症,分解毒物等。但如果人体内自由基的数量过多,就会破坏细胞结构,引起脂质过氧化,干扰人体的正常代谢活动,引起疾病,加速人体衰老进程。 1　自由基的产生 自由基的形成可用无所不在来形容,日光照射,空气污染物质,辐射线,臭氧等等。都会促成自由基的生成,在日常生活中,当你烹制美味的菜肴或当你点燃一支香烟醉心于吞云吐雾时,自由基就悄悄地蔓延开了。在人体中氧自由基是最多的。氧分子可以通过单电子接受反应依次转变为O2、 -OH、H2O2等中间产物。由于这些物质都是直接或间接地由分子氧转化而来,而且具有较分子氧活泼的化学反应性,遂通称为活性氧。其中O2、-OH为氧自由基。如果自由基是由于氧原子缺乏电子所致就叫“氧自由基活性氧”,广义的活性氧是指含氧所反应性高的所有化合物。机体内氧的某些代谢产物(O2、-OH、H2O2)及其衍生物的活性物质(如过氧化脂质)与单线态氧等。均含有氧且具有较高的氧反应性。机体内氧自由基的形成因素有物理因素,化学因素和生化因素。 2. 自由基对人体健康的危害 R. Strand博士（美）作了个很形象的比喻。线粒体是人体细胞中的产能中心，生命活动所需要的能量—ATP就在这里产生。它就像是一座熊熊燃烧中的“壁炉”，不断地为人体提供能量。这一过程在98%的情况下都是精确无误的，只是偶尔会蹦出一个火星，落在壁炉前的地毯上，烧出一个小洞。仅仅一两个火星不会带来很大的威胁，但如果日复一日、年复一年地持续不断“偶尔蹦出”，这块地毯就会变得千疮百孔。炉火中蹦出的火星代表自由基，地毯代表我们的身体。无论身体的哪一部分受到自由基伤害，都有可能发展为退行性疾病。如果是眼睛，就有可能发生黄斑变性或白内障；若是关节，就可能得关节炎；若是血管，就可能引发心脏病或中风；如果是大脑，就可能患阿尔茨海默症或帕金森综合症。随着时间的推移，受损的机体也会像炉火前的地毯一样千疮百孔。自由基导致的氧化应激使人体健康受损，是各种退行性疾病，乃至衰老过程的根本原因。 人类的机体是一个十分完美、极其复杂的系统。生命活动过程中必然会产生自由基，它们除了参与细胞能量转移、输送外，还在人体免疫系统中发挥重要作用，实际上免疫系统是通过制造自由基形成氧化应激来破坏外来的入侵者。在受控的状态下，这也是氧化应激的有利一面。对于过剩的自由基，机体可通过自身的抗氧化系统来中和自由基，使它变成无害。超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化酶是该系统中的主要成员。同时机体又有一套精细的修复系统，可使机体受损的细胞蛋白质、脂肪、细胞壁、乃至DNA得到修复。在正常情况下，整个过程处于可控状态，机体不至于受到明显伤害。然而，当自由基数量大大超过抗氧化物质数量时，防御系统就会被突破，氧化应激就会出现，受损机体也得不到及时、正确的修复。于是损伤的蛋白质就会对细胞功能产生一系列有害的影响；损伤的脂肪可能导致细胞膜脆化；氧化的胆固醇会导致动脉硬化；未被修复的DNA可导致细胞突变，甚至诱发癌症和老化。 事实上，我们人体已几乎处在自由基的包围之中。人们自身过量的、不适当的运动，不健康的饮食，不良的生活习惯，过度的工作和生活压力等等，都会产生大量的自由基。化学制剂的大量使用、汽车尾气和工业生产废气的增加、还有核爆炸……，空气、食物和水的污染，紫外线辐射，不恰当的用药和治疗等等，更给人们带来大量外加的自由基。由此引发的氧化应激远远超过了正常人体的承受能力。骤然增加的自由基，早已超过了人以及生命所能正常保持平衡的范围，人类健康面临着前所未有的严峻挑战。 　　人类生存的环境中充斥着不计其数的自由基，我们无时无刻不暴露在自由基的包围和进攻中。离我们生活最近的，例如，炒菜时产生的油烟中，就有自由基，这种油烟中的自由基使经常在厨房劳作的家庭妇女、餐馆厨师肺部疾病和肿瘤的几率远远高于其他人；此外，还有吸烟直接产生自由基。最新研究表明，吸烟中自由基的危害要远远大于烟碱（尼古丁）。自由基被吸入人体后，就会直接或间接损伤细胞膜或直接与基因结合导致细胞转化等，从而引起肺气肿、肺癌、肺间质纤维化等一系列与吸烟有关的疾病。 　　通过呼吸系统吸入的自由基决不仅仅来自炒菜和吸烟，象汽车尾气、工业生产废气等等环境污染产生的大量自由基也会在人们日常生活中被无防备的吸入。 　人们使用的化妆品也会产生自由基，它会直接攻击人的皮肤，从表皮细胞中抢夺电子，使皮肤失去弹性，粗糙老化产生皱纹。 自由基对人体的攻击，既在最深层引起突变，又在最表层留下痕迹。可以说，人类被包围在自由基的内外夹击中。 例如，在血液流动的过程中，人体内大量的低密度脂蛋白（LDL）可在细胞内皮的作用下进入血管腔内，由于自由基的大量存在，它与低密度脂蛋白结合形成氧化型的低密度脂蛋白（Ox-LDL），氧化型的低密度脂蛋白在血管壁内就会被当成异己存在，而被巨噬细胞、单核细胞、内皮细胞和平滑肌细胞吞噬掉。平滑肌细胞和巨噬细胞吞噬大量的氧化型的低密度脂蛋白就变成为泡沫细胞，大量的泡沫细胞堆积，使血管壁向外凸出（此时做血管造影还看不出血管壁有任何改变）形成粥样硬化斑块，进而导致动脉粥样硬化。血管内皮细胞吞噬氧化型的低密度脂蛋白后，还能造成血管内壁的损坏，血管内壁间隙增大，在血管内由于T细胞释放的γ干扰素，使泡沫细胞破裂，内容物就会从血管内壁间隙增大处流入血管腔内，由于血管的应激作用就会将渗出的内容物包裹，形成血栓斑块。当这种血栓在心脏部位产生就形成心梗，在脑部产生就形成脑梗。因此，低密度脂蛋白被自由基氧化是心血管疾病发生的关键所在。 　　 过量的氧自由基（-0）、羟基自由基(-OH)会氧化细胞膜中的不饱和脂肪酸引起脂质过氧化,并交联、聚合成脂褐素(一种难以消除的惰性废物)，它堆积在细胞内毒害细胞，阻止细胞内物质和信息的传递。脂褐素在皮肤细胞中堆积，形成老年斑；在脑细胞中堆积，则会引起记忆减退或智力障碍，甚至导致老年性痴呆症；在心肌细胞中堆积，心脏功能减退。当自由基与胶原蛋白聚合，则引起皮肤失去张力和弹性，皱纹增多，以及老年性骨质增生。 由自由基引发的氧化应激，可导致线粒体DNA突变。人类线粒体DNA(mtDNA)为一环状双链超螺旋DNA，存在于线粒体基质中。mtDNA具有极其经济的基因排列，没有内含子，却有部分区域基因重复使用，因此任何突变都可能造成重要功能的病理性变化。mtDNA片段缺失或点突变，可导致机体老化、心肌缺血、老年心衰等老年性心脏疾病的发生；衰老心肌中片段缺失可导致自由基介导的脂类过氧化反应加速，形成动脉粥样硬化斑块。生殖细胞系mtDNA突变，可引起遗传性氧化磷酸化(OXPHOS)能力缺陷而导致过早发生退行性疾病。 机体内的自由基主要产生于那些具有重要功能、活动性高、耗氧量高的组织细胞，如脑细胞、神经细胞、心肌及内分泌细胞内。这些部位氧化应激的发生，可导致这些组织细胞内DNA、蛋白质、脂膜的损伤。诱导细胞凋亡，加速机体老化。 自由基通过其强氧化作用对核酸进行氧化和交联，使发生断裂、突变，从而严重影响蛋白质遗传信息的正常转录和翻译，使蛋白质表达量降低甚至消失，或者产生突变蛋白质，而蛋白质合成减少正是老年性记忆减退、智力障碍及肌肉萎缩的重要原因。 总之，近年来大量的研究表明，由自由基引发的氧化应激过程，是70余种诸如心脏病、糖尿病、癌症、中风、阿尔