top of page

自由基Free radicals

自由基是一種高度反應性的分子,具有未成對電子。它們常常引起生物、化學的問題。自由基有很多不同的種類,但它們的共同點是它們容易進行氧化反應,從而損害細胞、組織和器官。本文將探討自由基的性質、反應、形成方式以及對人體的影響。

團狀組織細胞
示意圖:團狀組織細胞

自由基是一種具有未成對電子的分子,通常是一個原子或分子。未配對電子使自由基變得非常不穩定,並導致它們具有高度反應性。自由基可以在各種環境中產生,包括人體內和外部環境中。它們是一種常見的副產品,例如在新陳代謝過程中,燃燒燃料產生的廢氣中,以及紫外線照射下的大氣反應中。此外,自由基還可以通過人造過程產生,例如燃料燃燒、電子設備的操作和工業生產過程等。


自由基的高度反應性導致它們可以在化學反應中作為氧化劑或還原劑。它們可以從其他分子中取走電子,從而引起另一個自由基的形成。這個過程會產生更多的自由基,並導致反應鏈的形成。這種反應鏈可以持續不斷地產生自由基,並且很難控制。這種反應在人體內也會發生,進而導致細胞、組織和器官的損害。這種損害可能會導致一系列健康問題,包括心臟疾病、癌症、中風、糖尿病和關節炎等。

惡性自由基會誘發鍊式反應,一個因自由基受損的細胞如同骨牌一樣一個推倒一個快速的擴大範圍直到被調控為止。

除了自由基的高度反應性外,它們還具有其他的生物學特性。例如,自由基可以穿過細胞膜,影響細胞內的DNA和其他生物分子。自由基也可以影響細胞的信號傳遞路徑。


惡性自由基對身體的危害


自由基是一種高度反應性的分子,它缺少一個或多個電子,並且會嘗試與其他分子進行反應,導致它們的電子結構發生變化。這種反應被稱為氧化反應,而自由基本身也稱為氧化劑。

  • 氧化傷害:自由基會與身體內的脂質、蛋白質和DNA等分子進行反應,導致它們的結構和功能發生改變。這種氧化損傷可以導致多種疾病,例如心臟病、癌症、糖尿病等。

  • 細胞損傷:自由基可以進入細胞,損傷細胞膜、細胞核和細胞質等細胞結構,導致細胞死亡和功能障礙。

  • 免疫抑制:自由基可以抑制免疫系統的功能,使人體容易感染病毒、細菌和其他病原體。

  • 加速衰老:自由基可以損傷細胞和組織,加速身體的衰老過程,導致皮膚皺紋、骨質疏鬆等老化相關疾病。

  • 神經系統損傷:自由基可以損傷神經細胞和神經傳導物質,導致神經系統功能障礙,例如阿茲海默症和帕金森氏症等疾病。


我們人體如何產出自由基?


體內自由基很多,以下列出一些比較常見的自由基:

  • 氧自由基 (O2•−):氧分子缺少一對電子,使得分子帶有單個未成對電子,具有高度反應性。

  • 羥基自由基(•OH):由於H2O分子中的一對氫原子和一個氧原子失去了一個電子,所以帶有未成對電子。

  • 氮自由基 (•NO):由於一個氮原子和一個氧原子形成的氧化亞氮(NO)分子失去了一對電子,所以帶有未成對電子。

  • 碳自由基 (•C):碳原子失去了一對電子,使其帶有未成對電子。

  • 鐵自由基 (•Fe):在人體內,鐵可以失去一對電子,形成帶有未成對電子的鐵自由基。

這些自由基具有高度的反應性,能夠與身體內的其他分子進行反應(鍊式反應),導致細胞損傷和氧化損傷。因此,身體需要透過抗氧化劑等方式來對抗自由基的損害,以保持細胞的正常功能。自由基的產生途徑很多,包括:

  • 新陳代謝:身體的正常代謝過程會產生自由基,如呼吸、消化、運動等。

  • 環境因素:空氣污染、輻射、化學物質、紫外線等環境因素也能產生自由基。

  • 營養因素:攝取過多的不健康食物,如高脂肪、高糖分的食物,也可能產生過多的自由基。

  • 壓力:長期的壓力和精神壓力也可能促進自由基的產生。

自由基在我們的身體中不斷產生,如果不能及時清除,就會引起氧化損傷,從而對人體健康造成損害。保持健康的生活方式、攝取豐富的抗氧化物質,如水果、蔬菜、抗氧化功能的維他命或氫分子...等,都是減少自由基產生的重要方法。

 

參考文獻:

Pham-Huy LA, He H, Pham-Huy C. Free Radicals, Antioxidants in Disease and Health. International Journal of Biomedical Science. 2008;4(2):89-96. 自由基、抗氧化劑與疾病和健康。《國際生物醫學科學期刊》
Valko M, Rhodes CJ, Moncol J, Izakovic M, Mazur M. Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer. Chemico-biological Interactions. 2006;160(1):1-40. doi:10.1016/j.cbi.2005.12.009 自由基、金屬和抗氧化劑在氧化應激誘導的癌症中的作用。《化學生物學相互作用》
Lobo V, Patil A, Phatak A, Chandra N. Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews. 2010;4(8):118-126. doi:10.4103/0973-7847.70902 自由基、抗氧化劑和功能性食品對人類健康的影響。《藥用植物研究》
這些研究提到人體內產生自由基的情況,以及自由基對人體健康的影響,包括可能導致氧化損傷、疾病和發炎等。這些研究還強調了抗氧化劑的重要性,因為它們可以幫助減輕自由基的影響,提高身體的整體健康水平。

相關文章

查看全部

Comentarios


RSS

歡迎分享文章。如果您想複製或引用文章請附上出處網址連結

bottom of page