羟化及生物转化 图 !血液溶浆机 "G#细胞色素 &@AB循环 #"!第二篇!物质代谢作用等反应过程。二、超氧阴离子自由基等活性氧的产生与消除 ·!!图 " #$中 %是超氧阴离子自由基（表示带负电荷， ·表示未成对的电子）。自由基（ ’()) (*+,-*.）是&·指任何带未成对电子的原子、分子或基团。常见的除了 %外，还有羟自由基（ /%·）、烷自由基（ 0%·）、氢&过氧化物自由基（/%·）、脂质氧自由基（ 1%·）、脂质过氧化自由基（ 1%%·）、氮氧自由基（ 2%·、2%·）、半醌&&类自由基等。由于自由基带有独占一个轨道、未与其他电子配对的未成对电子，易被磁场吸引（即顺磁性），从而有高度活性。活性氧（()*-3,4) 5678)9 :;)-,):，0%<）是指由氧的不完全还原反应所产生的含氧化·合物，主要包括 %、/%·、/%·、烷烃过氧化物（0%%/）及其均裂产物（ 0%·、0%%·）等氧自由基和单线态氧&&（:,98.)3 5678)9， #%&，由基态氧接受了一定能量被激发而成，无不配对电子，不是自由基）、/&%&等。它们都有高度活性，反应性强，半衰期短，多引起过氧化反应等特点。0%<中有些是自由基，其不配对电子位·于氧者，称氧自由基（567(*+,-*.），但有的（如#%&）则不是。因为 %是体内 0%<的主要来源，在 0%<中所&·占比例最大，故以 %&为例介绍 0%<在体内的产生、消除及其对机体的影响。 ·!!（一）体内 %&等的产生 ·! !#=微粒体、线粒体酶系催化 %&生成 ··!!微粒体单加氧酶系催化底物可产生 %（图 " #$）。线粒体氧化呼吸链产生的 >、?@2/·、?AB/·皆&··为自由基。半醌型泛醌自由基（>/·）和半醌型泛醌阴离子自由基（ >）是线粒体内 %&的主要来源，它们均·可通过电子泄漏
（).)-3(59 .)*C*8)）把一个电子泄漏给 %&，使之变为 %。&· ·! ! >/D%& %%%! >D%D/ D & ··! ! >D%& %%%! >D%& ·!!生理情况下电子泄漏量不多，但总是存在的。生成的少量 %&也被线粒体内的酶性消除作用等很快消除（详··见后）。在线粒体衰老或疾病时，%产生增多，而且 >/·或 >还可把电子泄漏给 /&%&而生成 /%·。&··! ! &>/D /&%& %%%! &> D &/%D&/ D ·! ! &>D/&%& %%%!&> D&/%· ·! !&=胞质酶系催化 %&生成 ·!!需氧脱氢酶（氨基酸氧化酶、醛氧化酶、黄嘌呤氧化酶等）催化产生 /&%&过程中生成 %。这是体内&·%&的重要来源。在局部缺血、酒精中毒致生成大量乙醛等不良代谢情况时，黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶，并可催化下列反应： ·!!次黄嘌呤 D/&% D&%& %%%!黄嘌呤 D&/ D D &%& ·!!黄嘌呤 D/&% D&%& %%%!尿酸 D&/ D D &%& ·!!黄嘌呤氧化酶广泛存在于肝、肾、小肠等组织细胞，上式反应生成的 %&可再被超氧化物歧化酶作用转变为 /&%&。（详见后）·! !E=细菌感染诱发 %&生成 !!炎症时细菌刺激巨噬细胞、中性粒细胞、单核细胞等吞噬细胞的磷酸戊糖途径，产生大量 2ABF/ D /D，细菌同时活化位于这些细胞的质膜胞质面处于休止状态的 2ABF/氧化酶，催化 2ABF/ D/ D与 %&·生成 %&： ·! ! 2ABF/D/ D D&%& %%%! 2ABF D D&%&D&/ D ·!!（二）%&等对机体的影响 ·! ! %&参与的羟化反应可促进生物转化，黄嘌呤氧化酶、氨基酸氧化酶等参与有关物质代谢，吞噬细胞中 第七章(生物氧化#"!··!也有杀菌作用。但 !大量产生或蓄积时对机体有害：!膜磷脂中不饱和脂肪酸氧化或过氧化，造成各"·种生物膜损伤，含 #$基蛋白和酶结构、功能被破坏。" !与 %&’结合使 %&’交联、变性、突变，与肿瘤"等发生有关。#使吞噬细胞衰竭、死亡，加重炎症。$氧化载脂蛋白及磷脂，致胆固醇转运障碍，引起动脉粥样硬化。%膜及胞质中过氧化脂质及其分解产生的丙二醛等低级醛类，与蛋白质、氨基酸、磷脂结合成的多聚体，称为脂褐素，难由细胞排出或降解而在细胞中堆积，使细胞功能下降。若在皮肤则呈老年斑。 ·((（三）机体对 !等的消除"·((机体对 !等能及时消除，以维持其与生成的平衡，能既发挥其
有利作用，又防止其有害影响。"( ()*酶性消除作用 ((主要由超氧化物歧化酶（+,-./0123. 32+4,56+.，#!%）、过氧化氢酶及几种过氧化物酶（ 71）催化的反应予以消除。#!%有 8," 9，:;" 9 #!%、<;=>.= 9 #!%三种，动物及人 8," 9，:;" 9 #!%主要在胞质，<;=>.= 9 #!%主要在微生物。8," 9，:;" 9 #!%催化的反应为： ·( ( !" 98,"9 #!% %%%! !"98, 9 #!% ·( ( "$ 99!"98, 9 #!% %%%! $"!" 9 8," 9 #!% ((反应生成的 $"!"再被 8’?消除。 ( ( "$"!" %%%! "$"! 9 !" ((过氧化物酶主要是含硒谷胱甘肽过氧化物酶（ #. @A,565B20;. -./01236+.，#. C#$ 71），可消除 $"!"和脂质过氧化物（D!!$）： ( ( $"!" 9"C#$ %%%! "$"!9C # # C ( ( D!!$ 9 "C#$ %%%! $"!9 D!$9C # # C。 ( ( "*小分子抗氧化物的消除作用 ·((维生素 E（?0F E）、维生素 8（ ’#’）和泛醌（ G）等小分子有机化合物也可消除 !。?0F !$中的"!$是其苯骈吡喃环第 H位碳上易被氧化的羟基，极易脱氢而由酚变为醌型维生素 E自由基（生育酚自由基，?0F !·）： ( ( ?0F !$9$!·———! ?0F !· 9 $"! ( ( ?0F !$9D!!·———! ?0F !· 9 D!!$ ((还原型 ’#’（’$"）第 "、=碳原子上的两个烯醇羟基中的氢很易脱去而成为氧化型（’），却使 C# #C还原为 "C#$，也使 $!·或 ?0F !·还原为 $"!或 ?0F !$。 ( ( C##C 9 ’$" %%%! "C#$ 9’ ( (
