氧自由基在生物体内的作用

9．3．1　氧自由基在生物体内的作用

9．3．1．1　自由基的生物学意义

在正常的生命过程中自由基为维持生命所必需，但自由基也是生物大分子、细胞和生物组织的危险杀手。在正常的生理情况下，体内自由基不断产生，但也不断地被清除，使之维持在一个正常的生理水平，过多或过少都会给机体造成损伤。在某些病理情况下，自由基产生和清除功能失去了平衡，不论其原因是自由基产生过量，还是不足，或者是机体清除自由基的能力减弱，都会导致疾病的发生或衰老。一般来说，自由基具有很高的反应活性，可造成对机体的损伤；但在正常的生理状态下，自由基的浓度很低，不仅不会损伤机体，而且还可显示出独特的生理作用。体内某些重要物质，例如前列腺素的合成就是通过自由基反应实现的。另一方面，人体还可利用自由基的杀伤作用清除异物，例如吞噬细胞的杀菌过程就涉及自由基对微生物的杀伤作用。

9．3．1．2　生命过程中某些重要的自由基反应

不少酶反应都有自由基参与，例如，氨基酸的氧化脱氨作用。

黄素蛋白接受由氨基酸脱出的氢变为还原型黄素蛋白FP－2H。

式中R代表黄素辅基的其余部分。实验证明上述两种氧化过程是分两步完成的，例如，FAD－2H（还原型黄素腺嘌呤二核苷酸）氧化为FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）的过程产生了半醌类型的自由基（见图9－8）。

图9－8　FADH₂氧化为FAD

辅酶NAD＋（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）和NADP（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）传递氢的作用亦被证明为自由基历程。

某些药理过程亦与自由基有密切关系。一些抗衰老、抗肿瘤以及抗脂质过氧化的药物，例如以后将要详细讨论的维生素C和维生素E以及许多中药的有效成分都是自由基清除剂。

对于涉及自由基的病理过程，虽然其反应机制大多尚不十分清楚，但确实证明有自由基参与。例如在对兔心肌缺血再灌流的研究中，根据试验，有人提出所产生的氧自由基是来自心肌线粒体或微粒体呼吸链上泛醌（Q）的氧化还原反应。