laisvieji radikalai

nitroksilradikalas

laisveji radikãlai, atomai ar jų grupės, turinčios valentinę orbitalę su vienu, vadinamu nesuporuotu, elektronu. Laisvieji radikalai žymimi pusjuodžiu tašku dažniausiai cheminio simbolio arba cheminės formulės dešinėje, viršuje, pvz., vandenilio laisvasis radikalas H^•, fluoro F^•, metilradikalas ${\mathrm{CH}}_3^{\mathrm{•}}$, hidroksiradikalas OH^•. Labai reaktyvūs (lengvai sudaro cheminį ryšį su kitu atomu arba molekule). Laisvieji radikalai susidaro iš cheminių junginių juos šildant, veikiant elektromagnetine spinduliuote, ultragarsu, valcuojant (polimerus), vykstant oksidacijos‑redukcijos reakcijoms. Laisviesiems radikalams būdinga rekombinacija, pvz., ${\mathrm{CH}}_3^{\mathrm{•}}+{\mathrm{CH}}_3^{\mathrm{•}}\to {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6$, disproporcionavimasis, pvz., ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5^{\mathrm{•}}+{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5^{\mathrm{•}}\to {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6+\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2=\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2$, pakaitų, jungimosi, skilimo ir kitos reakcijos, per kurias nutrūkus ryšiui su molekulės chiraliniu centru susidaro racematai. Laisvieji radikalai dalyvauja kvėpavimo, fotosintezės, degimo, krekingo, polimerizacijos procesuose, jų yra kometose, žvaigždėse. Kai kurie laisvieji radikalai, pvz., nitroksilradikalas, prijungti prie kitų molekulių, naudojami medicinoje vaistų keliui organizme nustatyti.

Didžiausią biologinę reikšmę turi deguonies (superoksido anijonas, vandenilio peroksidas, hidroksiradikalas, atominis deguonis), azoto (azoto oksidas, peroksinitrito anijonas, azoto dioksidas) ir anglies (anglies trichloridas) laisvieji radikalai. Žmogaus organizme susidaro vykstant daugeliui fiziologinių ir patologinių procesų, dažniausiai metabolizmui ląstelių mitochondrijose, oksidacijos‑redukcijos reakcijoms, fagocitozei neutrofiluose ir makrofaguose (veikia baktericidiškai mikrobus), prostaglandinų sintezei, biologiškai aktyvių medžiagų (pvz., katecholaminų) katabolizmui. Organizme susidarius daug laisvųhų radikalų ir susilpnėjus antioksidaciniams procesams (C, E, A vitaminų stoka, fermentų superoksido dismutazės, katalazės, glutationo peroksidazės aktyvumo sumažėjimas ir kita) atsiranda oksidacinis stresas, vyksta įvairūs patologiniai pokyčiai. Oksidacinis stresas dažniausiai kyla dėl deguonies laisvųjų radikalų, kurie žeidžia organizmo audinius ir ląsteles trimis būdais. Sukelia: ląstelių membranų peroksidinę lipidų oksidaciją (dėl to susidaro transmembraniniai pralaidumo kanalai); ląstelės baltymų oksidacinius pokyčius (jie lemia svarbių ląstelės fermentų suirimą) ir ląstelės branduolio DNR pokyčius (lemia mutacijas, būdingas ląstelėms senstant, vykstant jų piktybinei transformacijai). Didelis laisvųjų radikalų kiekis ir oksidacinio streso būklė organizme susidaro vykstant daugeliui patologinių procesų ir sergant įvairiomis ligomis. Gali sukelti lėtinius uždegimus, aterosklerozę, sepsinį šoką, plaučių emfizemą, navikus, kataraktą, senėjimą, nervų sistemos ligas – Parkinsono, Alzheimerio ir kitas.

1507

1334