a szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői
DESCRIPTION
A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői. A szabadgyök definíciója és reakciói. A szabadgyökök olyan molekulák vagy molekulafragmentek, amelyek külső orbitáljukon egy egyedülálló, párosítatlan elektront tartalmaznak. A szabadgyökök: - kémiailag reaktívak - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/1.jpg)
A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői
![Page 2: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/2.jpg)
A szabadgyök definíciója és reakciói A szabadgyökök olyan molekulák vagy
molekulafragmentek, amelyek külső orbitáljukon egy egyedülálló, párosítatlan elektront tartalmaznak.
A szabadgyökök: - kémiailag reaktívak- rövid az élettartamuk
![Page 3: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/3.jpg)
A szabadgyök definíciója és reakciói Biradikális (kettős szabadgyök) egy olyan
kémiai anyag, amely két párosítatlan elektront tartalmaz külső orbitáljain. Ilyen például az oxigén.
![Page 4: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/4.jpg)
A szabadgyök definíciója és reakciói
• A : B A. + B . Szabadgyök• A : B A:- + B+ Ion• Láncreakciók
Iniciátor Propagációs lépcsők
• Megsemmisülés
![Page 5: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/5.jpg)
Lipidperoxidáció
Azt a folyamatot, mikor a lipidet lipidszabadgyök állapotba hozzuk (szabadgyök iniciátor segítségével), mely így képes reakcióba lépni az oxigénnel, melynek eredményeként a reakció során peroxiszabadgyök keletkezik, lipidperoxidációnak nevezzük.
![Page 6: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/6.jpg)
Lipidperoxidáció
X. + -CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-
-H
X. egy szabadgyök,-szubsztancia, ami leggyakrabban molekuláris oxigén vagy hidroxilgyök.
![Page 7: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/7.jpg)
Lipidperoxidáció
A kettős kötéssel szomszédos szénatomon gyökközpont jön létre, miután az iniciátor szabad gyök elvont egy hidrogént, ezzel szabad gyök állapota megszűnik, a lipidből pedig alkilgyök keletkezik.
![Page 8: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/8.jpg)
Lipidperoxidáció
Több konfigurációs változás jön létre majdnem azonnal.
![Page 9: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/9.jpg)
Lipidperoxidáció
Az oxigén hozzáadódik az alkilgyökhöz, peroxigyök keletkezik.
![Page 10: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/10.jpg)
Lipidperoxidáció
A peroxigyökök hidrogént vonnak el a közeli molekulákról és így metastabil lipidhidroperoxidok keletkeznek.
![Page 11: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/11.jpg)
Lipidperoxidáció
A hidroperoxid spontán fel tud bomlani hidroxilgyököt és alkoxigyököket hozva létre.
A fémkatalízis hatására alkoxi és peroxigyökök keletkeznek hidroxil vagy hidrogénionokkal.
![Page 12: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/12.jpg)
Lipidperoxidáció
Egy alkoxigyök tovább oxidálódhat és elbomolhat. Az alkilgyökök képesek a körülöttük lévő gyökökkel reakcióba
lépni, és így a folyamat befejeződik vagy egy másik alkilgyökkel C-C kötések jönnek létre.
![Page 13: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/13.jpg)
Lipidperoxidáció
![Page 14: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/14.jpg)
A molekuláris oxigénből keletkező gyökök A molekuláris oxigénből keletkező gyökök az élő
világra és az élettelen természetre is veszélyes. Például: oxigén reakciója a gázolajjal.
Élőlények – Oxidatív enzimek pl. citokróm oxidáz Excitáció: szinglett oxigén akkor képződik, ha
energiaabszorpcióval a molekuláris oxigén két párostatlan elektronja közül az egyik egy nagyobb energiájú orbitálra kerül, spinjének inverziójával: -
- delta szinglett oxigén - szigma szinglett oxigén
![Page 15: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/15.jpg)
A molekuláris oxigénből keletkező gyökök
![Page 16: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/16.jpg)
A szabadgyök-reakciók kontrollja biológiai rendszerekben Membránstruktúra általi kontroll
Elektrontranszport Hidrofil (elektrontranszport) Hidrofób (zsírsavak)
Specifikus molekuláris struktúra általi kontroll Helyhez köttött Rövid élet
![Page 17: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/17.jpg)
Scavangerek, antioxidánsok
A szabadgyökreakciókat, a gyökök befogása útján, gátló vegyületeket scavengereknek (utcaseprő, „gyökfogó”) nevezzük.
Antioxidánsoknak nevezzük az olyan vegyületeket, amelyek az oxigénből keletkező reaktív intermedierek toxikus hatásaival szemben védenek.
![Page 18: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/18.jpg)
Scavangerek, antioxidánsok
Természetes oxidánsok: C-vitamin A-vitamin E-vitamin K-vitamin Szelénium és tioltartalmú vegyületek pl.
cisztein
![Page 19: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/19.jpg)
Scavangerek, antioxidánsok
Az antioxidánsok a lipidperoxidáció különböző fázisaiban hathatnak Az iniciáló gátlásával (E-vitamin) A hidroperoxidok keletkezésének meggátlásával
(C-vitamin) A már létrejött hidroperoxidok elbontásával, oly módon,
hogy közben nem keletkeznek gyöktermékek (tiolok) Fémkelátor tulajdonságukkal (fémpenicillamin) A szabadgyökök megkötése által (A-vitamin)
![Page 20: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/20.jpg)
Scavengerek, antioxidáns
A C-vitamin egy erős redukálószer, amely instabil, könnyen elveszti hidrogénatomjait. Részben láncmegszakító antioxidáns.
Az E-vitamin a fő lipidfázisú antioxidáns hatását a sejtmembránban elhelyezkedve fejti ki.
Az A-vitamin fontos a hámszövet differenciálódásában, a növekedésben és anti karcinogén hatása is van.
![Page 21: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/21.jpg)
Scavengerek, antioxidáns
A K-vitamint redoxireakciókra képes kinonstruktúrája antioxidáns hatású.
Az ubikinon (koenzim Q) szerkezete az E-vitaminéhoz és a K-vitaminéhoz hasonló, a mitokondriális légzőlánc tagja. Antioxidáns hatású.
A szelénium a szeléniumdependens glutation-peroxidáz enzim alkotórésze, ennek aktivitásához szükséges, s ezúton gátolja a LPO-t, továbbá membránstabilizáló hatása is van.
A tiolok általában gátolják a gyökreakciókat azáltal, hogy a -SH-csoport H-jének elvonását lehetővé teszik.
![Page 22: A szabadgyök-reakciók alapvető kémiai jellemzői](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051022/56815583550346895dc35440/html5/thumbnails/22.jpg)
A SOD által katalizált reakció
Kataláz reakció 2O2
- + 2H+ H2O2 + O2
Peroxidáz reakció H2O2 + RH2 2 H2O + R