自由基
自由基
羟自由基
过氧化氢 过氧自由基 烷氧基
OH·
H2O2 RO2· RO·
10-9 sec
stable 7sec 10-6 sec
二、自由基的来源
氧化应激反应（细胞吞噬） 金属离子置换 黄嘌呤氧化酶 血红蛋白 核黄素
细胞色素P540 电子传递链
氧化酶类 脂质过氧化 NADPH 氧化还原酶
六、生活中如何对抗自由基
6.2 健康调理
1. 适当运动
医学之父希波克拉底讲过：“阳光、空气、水、和运动，这 是生命和健康的源泉。 过量的运动反而会产生大量自由基
2. 保证睡眠
3. 良好的情绪
Remember It all started with O2
The same thing that makes you live can kill you in the end.
Thank you ！
免疫（白细胞呼吸爆发）：自由基杀灭病原菌
生命能量代谢的基本形式：线粒体中的电子传递
酶促反应：凝血酶、胶原蛋白的合成 肝脏解毒：色素P540对有毒物质的羟化
三、自由基的生理作用
3.2.1 消极作用
脂质过氧化
产物
异 构 前 列 腺 素
壬 烯 醛
丙 烯 醛
丙 二 醛
结果：蛋白质结构功能改变、
细胞膜变性、DNA损伤
五、机体对自由基的调控
抗自由基物质摄取不足
1.体内自由基对细胞的破坏程度过高，引起组织
器官损伤和功能下降 2.继发性衰老和病变
六、生活中如何对抗自由基
思路： 降低生成量
客观存在，改变可能性较小
提高转化率
自由基名词解释植物生理学
自由基名词解释植物生理学
自由基 (Free radical) 是指化合物的分子在光热等外界条件下，共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。
自由基的化学性质非常活泼，可以与其他分子发生反应，从而影响植物的生理代谢和生长发育。
在植物生理学中，自由基通常是指在植物体内产生的有害氧化物质，它们可以通过植物体内的抗氧化系统来清除，以保持植物体内自由基的平衡。
植物生理学研究中发现，自由基可以影响植物的水分代谢、能量代谢和物质代谢，从而影响植物的生长发育和抗逆能力。
例如，自由基可以破坏植物细胞膜和细胞壁，导致细胞死亡和组织损伤。
同时，自由基还可以引发植物体内的炎症反应，促进植物免疫系统的启动，从而增强植物的抗逆能力。
因此，自由基在植物生理学中具有重要的研究价值。
通过对自由基的理解和调控，可以进一步提高植物的生长发育和抗逆能力，从而为植物育种和农业生产提供有力的科学支持。
自由基的好处
自由基的好处自由基是指具有不成对电子的原子、分子或离子。
在人体中，自由基主要是在细胞代谢过程中产生的。
正常情况下，人体自身的抗氧化系统可以控制自由基的水平，使其处于一个相对平衡的状态。
人体中的自由基具有参与免疫反应、信号传导、促进细胞生长和修复的作用。
1、参与免疫反应：自由基可以攻击入侵人体的病原体，如细菌和病毒。
在免疫细胞中，如白细胞，会产生自由基来杀死病原体。
例如，当人体受到细菌感染时，白细胞会释放自由基来破坏细菌的细胞膜，从而达到清除病原体的目的。
2、信号传导：在细胞内，自由基可以作为信号分子参与多种生理过程的调节。
例如，一氧化氮（一种自由基）在心血管系统中起着重要的信号传导作用，它可以调节血管的舒张和收缩，维持正常的血压。
3、促进细胞生长和修复：在一定程度上，自由基可以刺激细胞的生长和修复。
例如，在伤口愈合过程中，自由基可以促进细胞增殖和胶原蛋白的合成，加速伤口的愈合。
日常生活中需避免过度产生自由基，因为过度产生会对身体造成损害。
应避免吸烟、过度饮酒、长期暴露在污染环境中、长期高压力状态等都会导致自由基的过度产生。
吸烟时，烟草中的有害物质会进入人体，刺激细胞产生大量自由基。
长期处于高压力状态下，人体会分泌应激激素，也会增加自由基的产生。
过多摄入高脂肪、高糖、油炸食物等也会促使自由基的生成，这些食物在代谢过程中会产生大量的活性氧，进而增加自由基的水平。
适量的运动可以促进血液循环，提高身体代谢水平，使抗氧化酶的活性增强，从而更好地清除自由基，但要注意避免过度运动，因为过度运动也可能导致自由基的产生增加。
保持充足的睡眠、减少压力、避免暴晒等都有助于维持身体的抗氧化平衡。
睡眠不足会影响身体的代谢和修复功能，增加自由基的产生。
自由基的产生方法
自由基的产生方法介绍自由基是一种高度活跃且未配对的分子或原子，具有不同的反应性。
自由基的产生方法包括自然生成和人为生成两种途径。
自由基在生物化学、环境科学和工业应用等领域具有重要的作用。
自然生成的方法自然生成的自由基主要来源于以下几种途径：光解反应光解反应是指分子在光照条件下发生解雇，产生自由基。
例如，在大气中，紫外线照射下，氧分子会发生光解反应，形成两个氧原子自由基。
O2+ℎν→2O·辐解反应辐解反应是指分子受到辐射的能量激发后，发生中断化学键，产生自由基。
例如，在生物体内，DNA分子受到紫外线的辐射，产生DNA链断裂的自由基。
氧化反应氧化反应是指物质与氧气发生反应，产生自由基。
例如，在生物体内，氧气可以与免疫系统产生的活性物质发生反应，产生氧自由基，参与抗菌作用。
高温反应在高温条件下，分子的热能增加，化学键变得不稳定，容易断裂，产生自由基。
例如，汽车发动机在高温条件下，燃烧过程中产生大量的氮氧化物自由基。
人为生成的方法人为生成的自由基主要来源于以下几种途径：烟草烟雾中含有大量的自由基形成物质，吸烟会导致体内自由基的产生增加。
吸烟者的体内自由基水平较高，容易受到自由基的损害。
空气污染物空气中的污染物如汽车尾气、工业废气等，释放大量的氧气自由基形成物质。
长期暴露在污染环境中的人，身体内自由基的产生率较高。
电离辐射电离辐射，如X射线、γ射线等，能够产生高能量的电离辐射，使分子发生断裂，释放自由基。
长期接触电离辐射的人，体内的自由基水平会增加。
化学物质某些化学物质具有强氧化性，例如重金属、有机溶剂等，在与生物体接触时，容易产生自由基。
人们在使用这些化学物质时需要注意防护。
自由基对人体的影响自由基对人体有一定的害处，它们具有强氧化性，会引起细胞膜的氧化损伤、DNA的突变、蛋白质的失活等。
长期暴露在高自由基环境中，会导致多种疾病的发生，包括心血管疾病、癌症、老化等。
为了抵御自由基的危害，人体内有一套自由基清除系统，包括酶类、抗氧化物质等。
(完整版)自由基的基本概念
▪ 自由基的存在被很多科学实验证实,已经被证实的自由基
有三类。
▪ ⒈ 原子自由基 ▪ 自由基是一个原子。如：
HH
2H
Cl Cl 光 2Cl H 、Cl , 都为原子自由基
▪ ⒉ 基团自由基 ▪ 自由基是一个基团。
O
O
O
▪ C6H5 C O O C C6H5 2C6H5 C O 2C6H5 + 2CO2
O
C6H5 C O (苯甲酰氧自由基) 为一个基团自由基。
C6H5 (苯基自由基)也为一个基团自由基。
2.2 自由基的基本概念
CH3
CH3
CH3
CH3 C N N C CH3
2CH3 C + N2
CN
CN
CN
CH3
CH3 C
(异丁腈基自由基)为一个基团自由基。
CN
⒊ 离子自由基 自由基是一个离子。如过硫酸钾分解：
2.2 自由基的基本概念
一、 自由基(radical,free radical) 二、 自由基的种类
⒈ 原子自由基 ⒉ 基团自由基 ⒊ 离子自由基 三、 自由基的性质 ⒈ 电子不饱和性 ⒉ 具有较高的能量 四、 自由基的稳定性及其影响因素 ⒈ 取代基的电子效应对自由基稳定性的影响 ⒉ 取代基的空间效应对自由基稳定性的影响
作业:⒈
2.2 自由基的基本概念
• ⒈ 取代基的电子效应对自由基稳定性的影响 ⑴ 取代基的共轭效应对自由基稳定性的影响 如果自由基与共轭取代基连接,如
CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH2 CH3
稳定性减弱
由于自由基的电子不饱和性,其电子云易发生流动，与共轭 取代基发生共轭或超共轭。共轭的结果,使自由基电子云密度降 低,从而降低了自由基的能量,所以自由基的稳定性增强。
atbs自由基
自由基是指分子中的某个或某几个原子或基团被夺去一个或多个电子后，形成的带有一个或多个不成对电子的原子或基团。
在有机化学中，自由基通常指的是在反应过程中能够形成碳正离子、碳负离子或氮正离子等离子的分子。
在有机化学中，自由基可以分为碳自由基和氮自由基两种类型。
碳自由基是由碳原子构成的自由基，包括甲基自由基、亚甲基自由基、烯丙基自由基等。
氮自由基是由氮原子构成的自由基，包括亚硝基自由基、硝基自由基等。
在有机化学反应中，自由基的形成和反应活性取决于分子内部的电子分布和分子间的相互作用。
由于自由基具有不饱和键的特点，因此它们可以与其他的分子或自由基发生反应，形成新的化合物或聚合物。
在实际应用中，自由基可以用于许多领域，如化学合成、高分子材料、医疗和农业等。
在化学合成中，自由基可以用于制备高纯度的化合物和精细化学品；在高分子材料中，自由基可以用于制备高性能的聚合物和复合材料；在医疗和农业中，自由基可以用于杀菌、消毒和抗肿瘤等方面。
总之，自由基在有机化学中具有重要的作用和广泛的应用前景。
通过研究自由基的性质和反应机制，可以更好地了解有机化学中的反应机理和物质结构，为相关领域的发展提供理论支持和指导。
什么是自由基
什么是自由基？自由基，化学上也称为"游离基"，是指化合物的分子在光热等外界条件下，共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。
(共价键不均匀裂解时，两原子间的共用电子对完全转移到其中的一个原子上，其结果是形成了带正电和带负电的离子，这种断裂方式称之为键的异裂。
)在书写时，一般在原子符号或者原子团符号旁边加上一个"·"表示没有成对的电子。
如氢自由基(H·，即氢原子)、氯自由基(Cl·，即氯原子)、甲基自由基(CH3·)。
自由基产生方法①引发剂引发，通过引发剂分解产生自由基②热引发，通过直接对单体进行加热，打开乙烯基单体的双键生成自由基③光引发，在光的激发下，使许多烯类单体形成自由基而聚合④辐射引发，通过高能辐射线，使单体吸收辐射能而分解成自由基⑤等离子体引发，等离子体可以引发单体形成自由基进行聚合，也可以使杂环开环聚合⑥微波引发，微波可以直接引发有些烯类单体进行自由基聚合。
自由基的害处途径一抗氧化枢机自由基是无处不在的，自由基对人体攻击的途径是多方面的，既有来自体内的，也有来自外界的。
当人体中的自由基超过一定的量，并失去控制时，这些自由基就会乱跑乱窜，去攻击细胞膜，去与血清抗蛋白酶发生反应，甚至去跟基因抢电子，对我们的身体造成各种各样的伤害，产生各种各样的疑难杂症。
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中餐大厨肺部疾病和肿瘤的几率远远高于其他人；此外，还有吸烟，吸烟最直接产生自由基。
吸烟的过程是一个十分复杂的化学过程，您知道您吸食一只香烟的时候您就象开起了一座小化工厂，它产生了数以千计的化合物，其中除了早在80年代以被认知的焦油和烟碱外，还存在最大最难以控制的就是多种自由基。
自由基类型
自由基类型自由基是指一个原子、分子或离子中含有一个未成对的电子，因此具有不稳定性。
自由基类型可以分为有机自由基和无机自由基两类。
一、有机自由基有机自由基是指含有未成对电子的有机化合物中的自由基。
这种自由基在有机化学中具有重要的作用，可以参与有机反应，例如氧化、还原、加成、裂解等，因此被广泛研究。
有机自由基可以分为三类：烷基自由基、烯烃自由基和芳香族自由基。
烷基自由基是由烷烃分子中的一个氢原子丢失形成的，烯烃自由基是由烯烃分子中的一个碳-碳双键上的一个碳原子失去一个电子形成的，芳香族自由基是由芳香族化合物中的一个氢原子丢失形成的。
二、无机自由基无机自由基是指含有未成对电子的无机化合物中的自由基。
这种自由基在无机化学中也具有重要的作用，可以参与许多反应，例如氧化、还原、加成、裂解等。
无机自由基包括氧自由基、氮自由基、硫自由基、卤素自由基等。
氧自由基是由氧分子中的一个氧原子失去一个电子形成的，氮自由基是由氮分子中的一个氮原子失去一个电子形成的，硫自由基是由硫分子中的一个硫原子失去一个电子形成的，卤素自由基是由卤素分子中的一个卤素原子失去一个电子形成的。
三、自由基反应自由基反应是指在化学反应中自由基参与的反应。
自由基反应具有多样性和重要性，包括氧化反应、还原反应、加成反应、裂解反应等。
例如，氧化反应中，氧自由基可以参与反应，将有机物氧化为醛、酮或酸。
还原反应中，烷基自由基可以参与反应，将有机物还原为醇、醛或烷烃。
加成反应中，烯烃自由基可以参与反应，与其他分子加成形成新的化合物。
裂解反应中，烷基自由基可以参与反应，将有机物裂解成较小的分子。
自由基类型是化学中一个重要的概念，对了解化学反应机理、反应性质等方面具有重要意义。
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要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。
降低自由基危害的途径也有两条：
内源性自由基清除系统清除体内多余自由基； 发掘外源性抗氧化剂--自由基清除剂，阻断自由 基对人体的入侵。
1、内源性自由基清除系统清除体内多余自由基；
超氧化物歧化酶（Cu-Zn SOD)的空间结构
－ 超氧化物歧化酶（SOD）：清除 O2· － + 2H+ 2O2· SOD
5.大量饮用干净的水
健康的饮水每日应饮用干净水2000毫升
以上，最佳选择是弱碱性水，因为弱碱
水中含有大量的电子，呈负电位，这些 多余的电子可赋予自由基，去除其活性， 进而清除自由基。
6.多食用蔬菜及水果
蔬果中含有天然抗自由基的维生素及黄酮素，还 有增加肠蠕动的纤维素
7.少摄取动物高脂肪类食物
鱼、蛋、奶、豆类均含有丰富蛋白质，应适当摄 取。研究发现高脂肪及蛋白食物经烟熏、烧烤过 程中，肉类油脂滴入碳中，在高温下裂解，与炭 火作用形成毒性强的致癌物－－多环芳烃，随烟 熏挥发会回到食物中。高温烹调会使蛋白质及氨 基酸裂解，产生胺类衍生物而致癌。
· OH （羟基自由基） 活性最强，半衰期约10-9s，可在高能辐射(如X射线) 下体内产生(水的均裂：H2O→H · +· OH)，紫外线条件
下可将H2O2裂解成· OH。
在我们这个由原子组成的世界中，有一个特 别的法则，这就是，只要有两个以上的原 子组合在一起，它的外围电子就一定要配 对，如果不配对，它们就要去寻找另一个 电子，使自己变成稳定的元素。
无弹性。
• 对核酸的损害：复制转录、翻译等过程的错误，细胞死亡
或癌变(癌 肿瘤的发生) 。
• 对脂肪组织的作用：当氧自由基攻击遍布全身的脂肪组织 时，它们会“击中”在血液中漂浮的胆固醇的微滴。当击 中的是坏的低密度胆固醇，它会被氧化。结果是胆固醇变 得更粘稠（泡沫状），粘稠到会黏附在动脉管壁上粗糙的
地方。这些发生后，血栓就开始形成，最后导致动脉堵塞、
心脏病发作或中风。
5、自由基与疾病的关系
AS－心脑血管疾病 N.S退行性改变
帕金森病 阿尔茨海默病
大 量 自 损伤 由 基 生 成
蛋白质
老年性斑变及白内障
导致
DNA
脂质
糖尿病 癌症
炎症
自身免疫性疾病
如风湿、类风湿
癌变过程中自由基氧化作用
· O2 · OH H2O2
二、认识自由基
1、定义
自由基(free radical)：
有着不成对电子的原子或分子叫做自由基。
氧自由基 （95％）： 由氧诱发产生的自由基，人体中最重要的自由基
－ 、· 其中： O2· OH 最重要
－（超氧阴离子） O2· －在其中 人体内的氧自由基有不同的来源，但O2 · －，人体利 起核心作用，许多活性中间产物形成起始于O2· － ，可由呼吸链产生。 用的氧有1-3%转化为O2 ·
激活
原癌基因
产物的大量异常表达 细胞异常增殖 癌变
糖尿病中自由基氧化作用 AS
· O2 · OH H2O2
营养胰岛的血流量↓
直接损伤胰岛ß 细胞
胰岛ß 细胞 结构破坏、 功能降低
损伤胰岛素受体功能 血糖增高
胰岛素分泌量↓
糖尿病
5、自由基是如何产生的？
外在的污染： • • • • • • • 吸烟与饮酒 辐射 不安全的食物 农药 抗生素 杀虫剂 污染的空气
自由基与健康
人类的自然寿命 应该是多少呢？？
•根据生物学原理，人类的生理特点， 人的自然寿命应该是120岁。
年龄段的划分
45-65 中年
5 年轻的老年人
75-90 真正的老年人
90岁以上 长寿的老年人
实际上，能活到100 岁以上的很少！
人类衰老的原因是多方面的，包括自由基说，生理功能、
8.减少加工食物摄取 食品加工过程中会添入色素，防腐剂及香 料等，这些过多食入身体会产生过多自由 基的。例如腌制食品含有亚硝酸盐，如在 加工过程中添加过量，会在胃中与肉类， 蔬菜中的胺类作用，造成硝酸胺，此为高 致癌物。
代谢失调说，生物钟理论等。普遍认为自由基的氧化破
坏是造成机体早衰及某些慢性疾病的主要原因。
一、什么是氧化
• 一碗饭，一盘肉，放在空气中就会腐烂发酵，这就是氧化。
• 武侠小说中的毒药，他们可以把银器变黑，这就是氧化。
• 我们家里用的煤气橡皮管，过了一两年之后就会变硬，会有小 洞，这就叫氧化。
• 一块钢材，经过风吹雨打慢慢腐蚀发锈的过程就叫氧化。
H2O2 + O2
过氧化氢酶
H2O2 H2O+O2
2、外源性自由基清除剂
容易被自由基夺走电子，而它们在失去电子后就 会成为一种对人没有伤害的稳定物质。
传统中医方剂中的“生脉饮”
是一个很好的抗氧化剂
吸烟 烟气自由基清除剂已被应用于北京卷烟中.
四、远离自由基从自身做起
1、拒绝抽烟
科学研究抽烟是目前 产生最快及最多自由 基的方式，每吸一口 烟会制造十万个以上 之自由基。
2、减少做菜的油烟
成脂 色 为肪 拉 自酸 油 由， 是 基很 多 。容 元 易不 氧饱 化和
3.尽量少服不需要的药物
有些药物包括中西药是有毒 性的，例如抗生素，消炎痛 剂，化疗药物是会产生自由 基
“是药三分毒” “药能治病，也能致病”
4.避免农药的污染
农药会产生大量自由基。选择蔬果产品外观应不好看，甚 至有虫咬过的农产品，是较安全及少农药的。另外一种降 低农药残留方法是将蔬果放入冰箱一至二天才用，这样可 以降低百分之发八十至九十之农药残留量，还有应时常清 洗冰箱。
2、正确认识自由基
自由基是一把双刃剑
• 生命活动离不开自由基
• 自由基的活动失去控制，超过一定的量，生命的
正常秩序就会被破坏，疾病可能就会随之而来。
3、自由基的特点
无专一性，快速传递与增殖。几乎与
生物体内所有物质都能反应，并产生
更多的自由基。
4.自由基的危害 • 对生物膜的破坏：脂质过氧化反应，从 而流动性降低，线粒体膨胀，细胞破裂。 • 对蛋白质和酶的损害：分子结构改变，可 使蛋白质变性。如皮肤光泽细腻变得粗糙
• 一只苹果，去皮之后，慢慢出现红褐色的锈斑，就叫做氧化。 • 切好的土豆丝如果暴露在空气中就会发黑，这就叫氧化。 • 一片绿叶，从嫩芽到枯黄掉落，这个过程就叫氧化。
那么对于人类自身来说什么是氧化呢？？ 人体：最大的生物化学工厂
氧化
平衡
还原
失平衡→过氧化→自由基大量生成
• 过氧化就意味着衰老！ • 我们的皮肤的氧化，会表现出 水分越来越缺失，皱纹越来越 明显。 • 我们的大脑的氧化，会表现出 记忆力越来越衰退。 • 我们的血管的氧化，会表现出 血管硬化脆化。 • 然而这些衰老现象只是我们身 体氧化的较轻的表现。
自由基
内在的压力：工作、竞争、生活、心理等
自由基
• 当氧气浓度高于大气正常浓度时会对
人及一切需氧生物产生氧损伤。
• 在潜水艇和人造卫星上，用高氧浓度
的空气供给作业人员，常常会引起急
性神经中毒，发生痉挛。当氧气浓度
达到50%时，会慢慢损伤肺，并且无
法修复。用高浓度氧气培育早产儿会
引起失明。
三、如何降低自由基对人体的危害？