羥化及生物轉化 圖 !血液溶漿機 "G#細胞色素 &@AB循環 #"!第二篇!物質代謝作用等反應過程。二、超氧陰離子自由基等活性氧的產生與消除 ·!!圖 " #$中 %是超氧陰離子自由基（表示帶負電荷， ·表示未成對的電子）。自由基（ ’()) (*+,-*.）是&·指任何帶未成對電子的原子、分子或基團。常見的除了 %外，還有羥自由基（ /%·）、烷自由基（ 0%·）、氫&過氧化物自由基（/%·）、脂質氧自由基（ 1%·）、脂質過氧化自由基（ 1%%·）、氮氧自由基（ 2%·、2%·）、半醌&&類自由基等。由于自由基帶有獨占一個軌道、未與其他電子配對的未成對電子，易被磁場吸引（即順磁性），從而有高度活性。活性氧（()*-3,4) 5678)9 :;)-,):，0%<）是指由氧的不完全還原反應所產生的含氧化·合物，主要包括 %、/%·、/%·、烷烴過氧化物（0%%/）及其均裂產物（ 0%·、0%%·）等氧自由基和單線態氧&&（:,98.)3 5678)9， #%&，由基態氧接受了一定能量被激發而成，無不配對電子，不是自由基）、/&%&等。它們都有高度活性，反應性強，半衰期短，多引起過氧化反應等特點。0%<中有些是自由基，其不配對電子位·于氧者，稱氧自由基（567(*+,-*.），但有的（如#%&）則不是。因為 %是體內 0%<的主要來源，在 0%<中所&·占比例最大，故以 %&為例介紹 0%<在體內的產生、消除及其對機體的影響。 ·!!（一）體內 %&等的產生 ·! !#=微粒體、線粒體酶系催化 %&生成 ··!!微粒體單加氧酶系催化底物可產生 %（圖 " #$）。線粒體氧化呼吸鏈產生的 >、?@2/·、?AB/·皆&··為自由基。半醌型泛醌自由基（>/·）和半醌型泛醌陰離子自由基（ >）是線粒體內 %&的主要來源，它們均·可通過電子泄漏
（).)-3(59 .)*C*8)）把一個電子泄漏給 %&，使之變為 %。&· ·! ! >/D%& %%%! >D%D/ D & ··! ! >D%& %%%! >D%& ·!!生理情況下電子泄漏量不多，但總是存在的。生成的少量 %&也被線粒體內的酶性消除作用等很快消除（詳··見后）。在線粒體衰老或疾病時，%產生增多，而且 >/·或 >還可把電子泄漏給 /&%&而生成 /%·。&··! ! &>/D /&%& %%%! &> D &/%D&/ D ·! ! &>D/&%& %%%!&> D&/%· ·! !&=胞質酶系催化 %&生成 ·!!需氧脫氫酶（氨基酸氧化酶、醛氧化酶、黃嘌呤氧化酶等）催化產生 /&%&過程中生成 %。這是體內&·%&的重要來源。在局部缺血、酒精中毒致生成大量乙醛等不良代謝情況時，黃嘌呤脫氫酶轉變為黃嘌呤氧化酶，并可催化下列反應： ·!!次黃嘌呤 D/&% D&%& %%%!黃嘌呤 D&/ D D &%& ·!!黃嘌呤 D/&% D&%& %%%!尿酸 D&/ D D &%& ·!!黃嘌呤氧化酶廣泛存在于肝、腎、小腸等組織細胞，上式反應生成的 %&可再被超氧化物歧化酶作用轉變為 /&%&。（詳見后）·! !E=細菌感染誘發 %&生成 !!炎癥時細菌刺激巨噬細胞、中性粒細胞、單核細胞等吞噬細胞的磷酸戊糖途徑，產生大量 2ABF/ D /D，細菌同時活化位于這些細胞的質膜胞質面處于休止狀態的 2ABF/氧化酶，催化 2ABF/ D/ D與 %&·生成 %&： ·! ! 2ABF/D/ D D&%& %%%! 2ABF D D&%&D&/ D ·!!（二）%&等對機體的影響 ·! ! %&參與的羥化反應可促進生物轉化，黃嘌呤氧化酶、氨基酸氧化酶等參與有關物質代謝，吞噬細胞中 第七章(生物氧化#"!··!也有殺菌作用。但 !大量產生或蓄積時對機體有害：!膜磷脂中不飽和脂肪酸氧化或過氧化，造成各"·種生物膜損傷，含 #$基蛋白和酶結構、功能被破壞。" !與 %&’結合使 %&’交聯、變性、突變，與腫瘤"等發生有關。#使吞噬細胞衰竭、死亡，加重炎癥。$氧化載脂蛋白及磷脂，致膽固醇轉運障礙，引起動脈粥樣硬化。%膜及胞質中過氧化脂質及其分解產生的丙二醛等低級醛類，與蛋白質、氨基酸、磷脂結合成的多聚體，稱為脂褐素，難由細胞排出或降解而在細胞中堆積，使細胞功能下降。若在皮膚則呈老年斑。 ·((（三）機體對 !等的消除"·((機體對 !等能及時消除，以維持其與生成的平衡，能既發揮其
有利作用，又防止其有害影響。"( ()*酶性消除作用 ((主要由超氧化物歧化酶（+,-./0123. 32+4,56+.，#!%）、過氧化氫酶及幾種過氧化物酶（ 71）催化的反應予以消除。#!%有 8," 9，:;" 9 #!%、<;=>.= 9 #!%三種，動物及人 8," 9，:;" 9 #!%主要在胞質，<;=>.= 9 #!%主要在微生物。8," 9，:;" 9 #!%催化的反應為： ·( ( !" 98,"9 #!% %%%! !"98, 9 #!% ·( ( "$ 99!"98, 9 #!% %%%! $"!" 9 8," 9 #!% ((反應生成的 $"!"再被 8’?消除。 ( ( "$"!" %%%! "$"! 9 !" ((過氧化物酶主要是含硒谷胱甘肽過氧化物酶（ #. @A,565B20;. -./01236+.，#. C#$ 71），可消除 $"!"和脂質過氧化物（D!!$）： ( ( $"!" 9"C#$ %%%! "$"!9C # # C ( ( D!!$ 9 "C#$ %%%! $"!9 D!$9C # # C。 ( ( "*小分子抗氧化物的消除作用 ·((維生素 E（?0F E）、維生素 8（ ’#’）和泛醌（ G）等小分子有機化合物也可消除 !。?0F !$中的"!$是其苯駢吡喃環第 H位碳上易被氧化的羥基，極易脫氫而由酚變為醌型維生素 E自由基（生育酚自由基，?0F !·）： ( ( ?0F !$9$!·———! ?0F !· 9 $"! ( ( ?0F !$9D!!·———! ?0F !· 9 D!!$ ((還原型 ’#’（’$"）第 "、=碳原子上的兩個烯醇羥基中的氫很易脫去而成為氧化型（’），卻使 C# #C還原為 "C#$，也使 $!·或 ?0F !·還原為 $"!或 ?0F !$。 ( ( C##C 9 ’$" %%%! "C#$ 9’ ( (
