7 活性氧解析
活性氧的检测方法
活性氧的检测方法摘要活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）是一类在细胞内广泛存在且具有高度活性的分子。
活性氧对细胞膜、蛋白质和核酸等生物分子造成损伤，并参与了多种生物学过程。
因此，准确测量活性氧的水平对于揭示其生物学功能以及相关疾病的发生机制具有重要意义。
本文将介绍几种常见的活性氧检测方法，并对其优缺点进行讨论。
1. 化学染料法化学染料法是一种简单、直观的活性氧检测方法。
目前常用的化学染料包括二苯基四氮唑盐 (DAB)、硝基蓝色苯胺盐 (NBT)和氧化铁氰化钠 (FeCN) 等。
这些染料可与活性氧发生特异性反应，并在反应过程中产生可定量分析的颜色变化。
然而，化学染料法存在一些局限性。
首先，染料的选择与操作条件对实验结果有很大影响，如pH值、温度等。
其次，该方法只能提供活性氧的总量，而无法分辨各种活性氧物种的相对含量。
此外，由于染料具有较强的选择性，所检测的活性氧种类也较为有限。
因此，在应用化学染料法时需要小心考量其适用性。
2. 荧光探针法荧光探针法是一种广泛应用于活性氧测定的方法。
该方法利用已知产生荧光信号的探针与活性氧发生特异性反应，通过测量荧光信号的强度来间接测定活性氧的水平。
常见的荧光探针包括二苯基巴比妥酸 (DABCO)、二羟基联苯 (DPBF) 和二苯并硼菊酯 (DCFH-DA) 等。
这些荧光探针表现出高度选择性和灵敏性，可以用于监测不同活性氧物种的生成和消除动力学过程。
然而，荧光探针法也存在一些限制。
例如，某些荧光探针可能因自身的不稳定性而导致误差。
此外，荧光信号的测量需要专业设备的支持，且荧光信号也易受环境因素的影响。
因此，在选择荧光探针时需要根据实际需求进行权衡。
3. 电化学法电化学法是一种可探测活性氧的敏感、定量且实时的方法。
该方法是通过将活性氧还原为可测电流来测定其浓度。
电化学法常用的电极包括铂电极、碳电极和金电极等。
电化学法的优势在于其高灵敏度、实时性和可定量性。
活性氧的名词解释
活性氧的名词解释活性氧是指一类具有高度活性的氧自由基和过氧化物。
在生物体内，活性氧具有复杂的作用机制，既有正面的生理功能，也有负面的病理作用。
1. 活性氧的产生活性氧的产生主要通过氧气与生物体内的电子或氢原子发生反应而形成。
在正常情况下，机体正常的代谢过程会产生少量的活性氧，而且机体也拥有一套完善的抗氧化系统来对抗活性氧的损害。
然而，在一些不利因素的作用下，如环境污染、辐射、烟草、化学物质等，活性氧的生成会增加，从而对机体造成损伤。
2. 活性氧的作用正常水平的活性氧对维持生物体正常的生理功能具有重要作用。
例如，白细胞会产生活性氧来杀死入侵的细菌和病毒；活性氧还参与细胞的信号传导和调节铁代谢等。
然而，当活性氧生成过多或机体抗氧化系统功能异常时，活性氧的作用就会失衡，并对机体产生不利影响。
3. 活性氧与疾病过量的活性氧可以引发氧化应激反应，导致细胞损伤、组织炎症、DNA氧化损伤等。
这些损伤与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如，活性氧与心血管疾病、癌症、神经退行性疾病等有关。
在心血管疾病中，活性氧通过氧化低密度脂蛋白和损伤血管内皮细胞等途径，促进动脉粥样硬化的形成，导致血管阻塞；在癌症中，活性氧可能影响肿瘤细胞的增殖、凋亡和转移等过程；在神经退行性疾病中，活性氧损伤神经细胞，加速神经元的凋亡。
4. 活性氧的防御为了保护机体免受活性氧的伤害，人体拥有一系列抗氧化物质和酶系统，如抗氧化酶（如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等）、抗氧化维生素（如维生素C、维生素E等）以及一些植物营养素（如类黄酮、多酚等）。
这些抗氧化物质可以中和或清除体内的活性氧，维持细胞内外氧化还原平衡，减少细胞损伤。
5. 活性氧的研究与应用活性氧的研究是生物医学领域的热点之一，科学家们不断探索活性氧在疾病发生机制中的作用，并寻找有效的抗氧化策略。
目前，已经有一些抗氧化剂被用于临床治疗，如抗氧化维生素、植物提取物等。
此外，活性氧还被应用于消毒、杀菌和污水处理等领域。
高中化学(新人教版)必修第一册课后习题：氧化剂和还原剂(课后习题)【含答案及解析】
氧化剂和还原剂课后篇素养形成合格考达标练1.下列叙述正确的是()A.化合反应一定是氧化还原反应B.氧化还原反应的本质是有元素化合价发生变化C.还原剂就是反应中被还原的物质D.氧化剂是所含元素化合价降低的物质,A不正确;氧化还原反应的本质是电子的转移,B不正确;还原剂是反应中被氧化的物质,C不正确。
2.氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既不是氧化剂也不是还原剂等。
下列反应与C+H2O(g)CO+H2相比较,水的作用相同的是()A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.Na2O+H2O2NaOHC.2F2+2H2O4HF+O2D.3NO2+H2O2HNO3+NO,A项中的水是氧化剂,B、D项中的水既不是氧化剂也不是还原剂,C项中的水是还原剂。
3.用碱液吸收工业制硝酸尾气的化学方程式为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,下列说法正确的是()A.NaNO2既是氧化产物又是还原产物B.NaNO2既是氧化剂又是还原剂C.反应中无元素化合价的变化D.H2O是还原产物中氮元素显+2价,NO2中氮元素显+4价,产物NaNO2中氮元素显+3价,故NaNO2既是氧化产物又是还原产物。
4.(2020江苏南京期末)下列物质间的转化一定需要加入氧化剂才能实现的是()A.C→CO2B.H2O2→O2C.SO2→SD.KMnO4→MnO2过程中,C元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂,A项正确;H2O2→O2过程中,氧元素化2合价升高,H2O2分解就能实现,不一定要加入氧化剂,B项错误;SO2→S过程中,硫元素的化合价降低,被还原,需加入还原剂才能实现,C项错误;KMnO4→MnO2过程中,Mn元素的化合价降低,发生了还原反应,可以通过高锰酸钾分解来实现转化,不一定要加入还原剂,D项错误。
5.(2020广东惠州期末)根据下列反应的离子方程式:①2Fe3++2I-2Fe2++I2;②Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+,可判断各物质的氧化性由强到弱的顺序是()A.Fe3+、Br2、I2B.Fe3+、I2、Br2C.Br2、Fe3+、I2D.Br2、I2、Fe3+解析对于氧化还原反应,氧化性:氧化剂>氧化产物。
活性氧
毒性及腐蚀性
人对空气中活性氧的可嗅知的浓度为0.02-0.04PPM。动物实验表明，活性氧毒性的起点体积分数为0.3PPM。活性氧的毒性主要来自对蛋白质和不饱和脂肪酸的氧化，从而损伤机体组织。吸入，头痛；严重时可发生肺气肿，甚至死亡。我国卫生部规定大气中活性氧最高允许质量浓度为0.2毫克/立方米。
5、活性氧有很强的氧化能力，是已知最强的氧化剂之一；
6、正常情况下，活性氧极其不稳定，容易分解为氧气；
7、活性氧分子是逆磁性的，易结合成一个电子成为负离子分子；
8、活性氧在空气中的半衰期一般为20—50分钟，随温度与湿度的增高而加快；
9、活性氧在水中半衰期约为35分钟，随水质和水温的不同而异；
活性氧又名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3，是氧气的同素异形体，具有它自身的独特性质：
1、在自然环境下，它是淡蓝色的气体；
2、它有一种类似雷电后的腥臭味；
3、在标准压力和常温下，它在水中的溶解度是氧气的13倍；
4、活性氧比重大，是空气的1.658倍；
人体内的活性氧是由压力、紫外线、大气污染、吸烟等原因生成的。过量的活性氧会摧毁给予肌肤弹力的胶原蛋白和弹性蛋白，从而引起皱纹、松弛。而且，由于活性氧会刺激色素细胞产程大量黑色素，故也是产生色斑的原因。
活性氧为强氧化剂，对多种物品有损坏作用。可使橡胶类制品变脆、变硬，加速老化；使铜片出现绿色锈斑；使织物漂白、褪色等。
10、活性氧在冰中极不稳定，其半衰期为2000年。
活性氧在生物体内的作用及其研究
活性氧在生物体内的作用及其研究活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）是指氧分子在体内引起电子失衡、单电子化和能量激发等过程后所产生的过渡态氧化物种，包括超氧阴离子(O2^-)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH·)和单线态氧( ^1O2)等。
ROS在生物体内广泛存在，是生命活动中的重要媒介和信号分子。
合适的浓度和位置可以促进生长发育、调节代谢和免疫等生理反应，但是过多的ROS则会对细胞膜、DNA和蛋白质等造成氧化损伤，导致细胞死亡和疾病的发生。
ROS的产生来源广泛，包括线粒体呼吸链(80%)、细胞色素P450、NADPH氧化酶等酶类，以及外界环境、烟草、辐射和化学药物等引起的各种应激刺激，其中冷冻、晒伤、感染和损伤等会引起迅速的ROS增加。
为了维持内部氧化还原环境的稳定和避免ROS的氧化损伤，生物体内还存在多种保护系统，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶和热休克蛋白等。
近年来，随着对ROS代谢途径、信号通路和调控机制的深入了解，ROS的研究也得到了极大的发展。
研究人员发现ROS能够通过与细胞膜、蛋白质和DNA等相互作用，参与到多种功能的调控中。
例如，ROS可以刺激蛋白激酶、转录因子和离子通道等的活性，引发胚芽发育、光敏反应、细胞增殖和凋亡等生理过程。
研究人员还发现，改变ROS浓度和通路的干预措施可以用于预防和治疗多种疾病。
例如，短时间内的低浓度ROS刺激可以增强机体的免疫力，预防肿瘤和感染等疾病；而低浓度的H2O2可以通过调控细胞增殖和凋亡来促进创伤愈合和组织修复。
此外，干细胞、肿瘤和神经退行性疾病等研究领域也正在积极探索ROS的作用和机制。
虽然ROS的作用已经得到了广泛研究，但是ROS在生物体内的复杂特性和功能还有很多未知之处。
例如，ROS参与到细胞信号转导的分子机制还未完全明确；ROS的作用在不同物种、组织和环境中可能存在差异，需要针对特定问题进行深入探讨。
活性氧抗氧化反应的机制及影响因素
活性氧抗氧化反应的机制及影响因素氧气是人类生存所必需的物质之一，但它也能够导致许多疾病的产生，包括癌症、心脏病、糖尿病等。
氧气在机体内被代谢过程中还会产生一些富含能量的分子，称为活性氧（reactive oxygen species，ROS），它们具有强氧化性，因此有损害细胞器官、蛋白质、脂质以及DNA的可能。
身体内的细胞为了抵御这种氧化作用，会产生一系列酶来清除或分解ROS，这种机制被称为抗氧化反应。
本文将会介绍活性氧抗氧化反应的机制及受到影响的因素。
一、活性氧抗氧化反应的机制其中最具代表性的包括超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）以及过氧化氢酶（catalase，CAT）等。
这些酶在机体内积极抵御氧化作用，并将ROS转化为相对安全、无害的分子。
其中，SOD可将超氧化物阴离子（O2·^-）转化为氧气和过氧化氢（H2O2），而GPx和CAT则可以将H2O2转化为水和氧气。
此外，还有许多其它的酶，如过氧化氢酶样物质（peroxiredoxin，Prx）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase，GR），也能够发挥抗氧化的作用。
二、影响活性氧抗氧化反应的因素1. 饮食富含抗氧化剂的食物可以增加人体的抗氧化能力。
例如，维生素C、E、胡萝卜素等都是非常出色的抗氧化剂。
此外，吃一些含有多酚的食物，如茶叶、葡萄酒、水果等，也有益于保护身体免受氧化损害。
2. 运动适当的运动可以增强人体的代谢水平，并提高抗氧化能力。
运动能够促进血液循环，加快氧气的输送，同时会增加细胞的能量消耗，产生更多的ROS。
然而，经常锻炼身体后，人体适应性会逐渐增强，进而提高身体对ROS的抵抗力。
3. 环境污染环境因素也会影响人体内的抗氧化能力。
污染物、辐射、紫外线等都能够导致自由基的过量产生，这会使人体的抗氧化缺失。
活性氧
活性氧，简而言之就是“氧化力很强的氧”。
诸如癌症、老化、动脉硬化、中风、糖尿病和肥胖等生活习惯病，大多被认为与活性氧有关，其弊病相信很多人都知道的。
我们为了生存，必须把氧气吸入体内、燃烧糖分，生成能量。
氧气是我们生存不可缺少之物，但另一方面，这些氧的一小部分会变成活性氧，一旦活性氧过量，就会损害细胞和遗传基因，也会引起衰老和疾病。
铁钉暴露在空气中，就会与空气中的氧气结合而被氧化生锈。
像这样，氧气与其他物质的结合，成为氧化反应。
氧化了的铁钉再也无法履行原本的功能。
也就是说，因为活性氧的关系，在我们人体内，约有60兆个细胞，产生了和铁钉一样的氧化现象。
总觉得困倦，易累，虽然这些说不上是病，但多数是由活性氧引起的。
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功能说明病的根源都在于活性氧（带来强烈的氧化障碍）。
因此如有效的防止、抑制、阻止、清除活性氧，至少在理论上就可能治愈百所有的疾病。
对付活性氧最有效的对策就是活性氢（带来强烈还原作用）。
只要用活性氢清除掉体内产生的活性氧，就可能治愈百病。
最好的方法就是饮用“富氢水”，它是含有丰富的氢分子的水。
根据是，摄入到体内的氢分子，被体内的氢分解酶分解成活性氢（氢原子）。
使用方法在密封的盛水容器中放入氢棒，2小时后即可饮用使用周期每根氢棒可以使用1年使用成本普通成年人每日需要2.5升水，通过正常饮食可以获得1升左右，也就是说普通成年人每日需要饮水1.5升左右。
活性氧简介及其产生
活性氧简介及其产生集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]活性氧(reactive oxygen species, ROS)是一类化学性质活泼，具有较高氧化活性的分子或离子的总称。
主要包括超氧阴离子、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(HO.)、一氧化氮(NO.)等。
线粒体是ROS的主要产生部位，在线粒体呼吸过程中会有少量的电子从线粒体电子传递链复合体Ⅰ和Ⅲ中漏出，与O2结合生成ROS。
此外NADPH氧化酶和过氧化物酶等也能产生ROS。
过量的ROS会对蛋白质、核酸和脂质等生物大分子造成损伤，从而影响其正常生理生化功能。
生物体本身存在清除ROS的体系，包括SOD酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、抗坏血酸等，这一体系使生物体内ROS保持在对机体无害的水平。
活性氧(ROS)的产生由镉和硒等离子的释放所引发的毒性，在某种程度上可以通过壳对核的保护来得以控制，但是活性氧产生的毒性却难以控制。
当细胞暴露于病原体或者热等不良环境压力时，会产生具有化学活性的含氧分子。
这些活性氧物质(ROS)可被分为两种类型：自由基ROS（一氧化氮或者羟基自由基）和非自由基ROS（过氧化氢）。
大多数细胞都可以通过谷胱甘肽氧化还原系统的防御机制来缓冲一定量的ROS，但是高水平长时间的ROS会导致细胞的损伤。
当把培养细胞暴露于纳米粒子时，活性氧的产生是一个普遍现象，ROS的产生主要源于纳米粒子的反应能力[123, 124]。
纳米粒子巨大的比表面积和表面分子较高的反应活性使得其具有较高的氧化能力。
一般说来，纳米粒子可以通过以下几种不同的机制产生ROS[125]：(1)当被暴露于酸性环境（例如溶酶体）中，纳米材料表面修饰物的反应活性、表面修饰物的降解、量子点降解而导致的离子释放，均会引起ROS水平的升高(图[126-128]。
(2)纳米粒子与线粒体等具有氧化能力的细胞器发生相互作用，破坏线粒体外膜，导致线粒体膜电势的坍塌，因此干扰氧化磷酸化的电子传递链(3)纳米粒子和NADPH氧化酶等氧化还原性蛋白的相互作用，引起细胞免疫系统中活性氧水平的增加(图。
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过氧化物酶体
7.2.1 线粒体内膜上产生ROS的过程——电子传递 链上的“电子漏”
e e
(一)NADH的自氧化和氧分子的单电子还原
NADH脱氢酶
−e
+e +e
−e
FMN O2 · OH ←H2O2← O2−·
(二)辅酶Q的自氧化生成O2−·
O CH3O CH 3 CH 3 CH3O O (CH 2 CH C
O H N O
次黄嘌呤 HX
N 黄嘌呤氧化酶 O H XO
N 黄嘌呤氧化酶 O H XO
N H
N H
尿酸
在氧对次黄嘌呤过量时，生成O2−· ：
HX+ 2O2 +H2O→X+ 2O2−· +2H+ X+ 2O2 +H2O→尿素+ 2O2−· +2H+
如果氧分子供应不足，则生成H2O2：
HX+ O2 +H2O→X+ H2O2 X+ O2 +H2O→尿酸+ H2O2
( 一 ) 初级活性氧物种的反应 自由基与自由基间的结合
· CH3 + · CH3 CH3 −CH3 相同自由基结合 −O−O−N−O 不同自由基间的作用 ·O−O− ＋·N−O + H+ · OH + ONO· • 自由基与非自由基间的反应——原子-电子交换， 生成新的自由基 · R + H:R’ RH + ·R’ 抽氢反应 • 自由基参与的加成反应——生成新自由基
磷脂中的多不饱和脂肪酸是易受ROS攻击的靶结 构。由于多不饱和脂肪酸和ROS反应过程中都经 过过氧化物中间物，所以这类反应过程统称为 脂质过氧化(Lipid peroxidation, LPO)。
7.3.2 自由基对脂类的损伤
脂质过氧化是一个多步过程，· OH和O2−· 都能引 发，后续反应及反应产物复杂，但是其基本反 应差不多，中间活性氧物种无非是R· 、 RO· 、 ROO· 、ROOH等；而终产物则是丙二醛(MDA)等羰 基化合物以及烷、烯等。
.. .. 2− :O .. :O .. :
.. · O H · .. ·
(一)氧分子得到第一个电子，生成 −· O • 某些过渡金属离子的配合物如 2 Fe(II)EDTA具有单电子
还原性，可将氧分子转变成O2−· 。如果同时再有一个还 原剂把由此生成的Fe(III)再变回Fe(II)，Fe(II)重新 去还原氧分子，产生更多的O2−· 。 • 例如Fe(II)EDTA+抗坏血酸(维生素C，VC)就构成了一 个推动O2−· 生成的反应体系。 O2 Fe(II)EDTA VCox
OOH ROOH
MDA(malondialdehyde)：
脂肪遇氧化的最终产物
可以长期存于人体，对 人体造成伤害
O−O键均裂 OOH ROOH
(4)ROOH的变化
O· RO· ＋ · OH
O−H键处断裂
OOH ROOH OO· ROO·
＋ · H
当ROOH周围有金属离子存在时发生Fenton反应
抗坏血酸的负面作用： 它能把铁由三价变为二价，促进亚铁离子催化 超氧阴离子和羟自由基的形成，所以抗坏血酸 与铁剂联合用药应该特别注意。
抗坏血酸自由基本身也有破坏作用。一度主张 使用极大剂量VC是不合理的。
O2 Fe(II)L VCox H2O2 Fe2&#)L
7.1 ROS的生成、转化和性质
7.1.1 初级活性氧物种的形成
氧分子的单电子还原中间物O2−· 、H2 O2 和· OH是初级ROS。 e e O2 · OH ④ ② ③ ① 基态氧 超氧阴离子 过氧离子 羟自由基 O2 O2
−· 2−
e
e
OH−
.. .. O .. ::O ..
.. ..− · O .. ::O ..
O2 金属离子催化的 Haber-Weiss反应
· OH + OH−
Fe3+
O2−·
( 四 )· OH得到一个电子，变成水(OH−)
在生物体内，· OH生成后很容易与靶分子作用得到一 个电子变成OH−。 · OH在体内造成的损伤最大、最广泛。
(五)单线态氧1O2(singlet oxygen)的生成
O2
Cu+
O2−·
超氧化物歧化酶
(三)通过金属离子催化的Haber-Weiss反应， 产生羟自由基
O2−·+ H2O2 · OH + O2 + OH− (1) Fe2+ + H2O2 Fe3+ + · OH + OH− Fenton反应
(2) O2−·+ Fe3+
H2O2 Fe2+
Fe2+ + O2
O CH3O CH 3 CH 3 CH3O O (CH 2 CH C CH 2)nH
e
CH 2)nH
coenzyme Q e + 2H
· OH ←H2O2← O2
coenzyme Q •
semiquinone radical
+
O2
−·
OH CH3O CH3 CH3 CH3O OH (CH2 CH C CH2)nH
7.3.3 自由基对蛋白质的损伤
半胱氨酸残基是蛋白质对ROS最敏感的基团。
SH
SH ROS
S·
S·
S
S
酪氨酸残基也易与自由基反应
O-tyrosine和o,o’-dityrosine可用来作为体内蛋白质氧化程度 的marker，o,o’-dityrosine会随年龄增长而累积在生物体的骨 骼、心肌细胞中，因此 可以作为人体老化程度的指标。
coenzyme QH2
在白细胞受到刺激时，细胞膜上的NADPH氧化酶被激活， 推动O2对NADPH的单电子氧化，同时产生O2−· ，这也是白 细胞发挥吞噬作用所需要的。 NADPH氧化酶是一个锰酶。锰在三价和二价之间的转化 推动O2的单电子还原与NADPH单电子氧化的偶联。 NADP· ④ O2 ③
第7章 自由基生物医学
相关概念
• 自由基：
指那些最外层电子轨道上含有不配对电子 (单电 子)的原子、离子或分子，如· CH3, · Cl, NO, O2−· 。它们 性质极不稳定，具有抢夺其他物质电子以使自己原本不 成对的电子变得成对(较稳定)的特性。按照单电子所在 的原子，自由基分为碳中心、硫中心、氧中心自由基等。 由氧分子单电子还原生成的初级产物 (如超氧阴离子O2−· ， H 2O 2, · OH)和由这些初级活性物质与生物大分子作用生成 的次级活性物种(如ROOH，RO· )大部分是自由基，但并不 都是自由基，被称为活性氧物种(reactive oxygen species, ROS)。
基态氧分子受激发后的高能氧分子。
S=2(1/2+1/2)+1=3
S=2[1/2+(−1/2)]+1=1
危害：1O2会与· OH攻击脂肪分子 基态氧3O2(又称三线态氧) 单线态氧1O2
7.1.2 初级活性氧物种的反应和次级活性氧 物种的生成反应
初级ROS与各种大小有机分子进行电子转移反应，产生 新的自由基或非自由基的活性物种，称为次级ROS。 次级ROS中相当多都是化学活泼的，也有些是相对稳定 的。
蔬菜和水果是最佳的抗氧化选择。他们含有一些自然 的植物化学成份，例如黄酮类(Flavonoids)、吲哚类 (Indoles)物质、蕃茄红素(Lycopene)等等。
自由基与多不饱和脂肪酸作用的基本反应过程 (1)引发——抽氢反应生成碳中心自由基(RH→R· ) · OH, O2−· · RH R ·
(2)加氧生成过氧自由基(R· →ROO· )
·
R ·
O2
OO· ROO ·
(3)过氧自由基的反应
与另一氢原子供体R’H进行氢交换 R’H OO· ROO· • 分子内氧化生成MDA R’·
RSH + · OH → RS·+ H2O 2RS·→ RSSR
在一个细胞里，可以产生ROS的地方很多，参 与这个过程的生物分子也很多。大体可以划分 在以下几个部位：
线粒体内膜 电子传递链 膜 细胞溶胶 O2
−·
7.2 活性氧物种的体内形成
NADPH氧化酶
黄嘌呤氧化酶 小分子还原剂
内质网
细胞色素P450
H H R· ＋A－C＝C－B
H H A－C－C－B · R
(二)初级活性氧物种参与的次级活性氧物种的形成 以在体内造成损伤最 大、最广泛的· OH为例 (1)由抽氢引发的链 反应：与含有活泼氢 的有机化合物作用再 获得一个电子并抽去 一个氢原子。
(2)由加成引发的链反应：主要是自由基在双 键上的加成。
7.4 抗氧化防御系统
7.4.1 非酶抗氧化剂
在自然的饮食中，被称为三大抗氧化物质 的是维生素E、维生素C和-胡萝卜素。
(一)维生素E(VE) 脂溶性——重要的膜 抗氧化剂
VE
VC还原
VE自由基
醌式
(二)抗坏血酸(又称维 生素C，VC)
O
O
OH CHCH2OH −e O
O
−
R
· O O HO OH 歧化 水溶性的抗坏血酸在 半去氢抗坏 细胞内外都能存在，能 血酸自由基 与O2 − · 、H2O2、· OH作用， 去氢抗坏血 O 是最重要的生物抗氧化 酸还原酶 O R 剂，特别是细胞外抗氧 去氢抗坏血酸 化剂。 O 水解 O VC的重要性还在于配 合VE工作，一方面它和 COOH COOH VE分工，它管细胞内外 O C CHOH O2, 2H+ COOH 介质，VE管细胞膜；另 O C HO CH COOH, 一方面，它的电势较低， CHOH CH2OH 草酸 负责把一部分氧化了的 R 三羟基丁酸 VE再还原回来。 二酮古隆酸