Radikali (kimi)
Në kimi, një radikal, i njohur gjithashtu si një radikal i lirë, është një atom, molekulë ose jon që ka të paktën një elektron valence të paçiftuar . [1] Me disa përjashtime, këto elektrone të paçiftëzuara i bëjnë radikalet shumë reaktive kimikisht . Shumë radikale dimerizohen në mënyrë spontane. Shumica e radikalëve organikë kanë jetëgjatësi të shkurtër.
Një shembull i dukshëm i një radikali është radikali hidroksil (HO · ), një molekulë që ka një elektron të paçiftuar në atomin e oksigjenit. Dy shembuj të tjerë janë oksigjeni i trefishtë dhe karbeni i trefishtë ( ꞉ CH2 ) të cilat kanë dy elektrone të paçiftuar.
Radikalët mund të krijohen në disa mënyra, por metodat tipike përfshijnë reaksionet redoks, rrezatimi jonizues, nxehtësia, shkarkimet elektrike dhe elektroliza dihet se prodhojnë radikale. Radikalët janë ndërmjetës në shumë reaksione kimike, më shumë se sa duket nga ekuacionet e balancuara.
Radikalët janë të rëndësishëm në djegie, kiminë atmosferike, polimerizim, kiminë e plazmës, biokiminë dhe shumë procese të tjera kimike. Shumica e produkteve natyrore krijohen nga enzimat që gjenerojnë radikale. Në organizmat e gjallë, radikalet superoksid dhe oksid nitrik dhe produktet e tyre të reaksionit rregullojnë shumë procese, si kontrollin e tonit vaskular dhe rrjedhimisht presionin e gjakut. Ata gjithashtu luajnë një rol kyç në metabolizmin ndërmjetësues të komponimeve të ndryshme biologjike. Radikalë të tillë mund të jenë edhe lajmëtarë në një proces të quajtur sinjalizimi redoks . Një radikal mund të bllokohet brenda një kafazi tretës ose të lidhet ndryshe.
Formimi
[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]Radikalet janë ose (1) të formuar nga molekula të çiftëzuara me spin ose (2) nga radikale të tjera. Radikalet formohen nga molekulat e çiftëzuara me spin përmes homolizës së lidhjeve të dobëta ose transferimit të elektroneve, i njohur gjithashtu si reduktim. Radikalet formohen nga radikalët e tjerë përmes reaksioneve të zëvendësimit, shtimit dhe eliminimit.
Në biologji
[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]
Radikalet luajnë një rol të rëndësishëm në biologji. Shumë prej tyre janë të nevojshme për jetën, siç është vrasja ndërqelizore e baktereve nga qelizat fagocitare si granulocitet dhe makrofagët . Radikalët janë të përfshirë në proceset e sinjalizimit të qelizave, [3] të njohur si sinjalizimi redoks . Për shembull, sulmi radikal i acidit linoleik prodhon një seri acidesh 13-hidroksioktadekadienoike dhe acide 9-hidroksioktadekadienoike, të cilat mund të veprojnë për të rregulluar përgjigjet inflamatore dhe/ose shëruese të lokalizuara të indeve, perceptimin e dhimbjes dhe përhapjen e qelizave malinje. Sulmet radikale ndaj acidit arakidonik dhe acidit dokosahekzanoik prodhojnë një grup të ngjashëm, por më të gjerë të produkteve sinjalizuese. [4]
Radikalët mund të përfshihen gjithashtu në sëmundjen e Parkinsonit, shurdhimin senil dhe të shkaktuar nga droga, skizofreninë dhe Alzheimerin . [5] Sindroma klasike e radikaleve të lira, sëmundja e depozitimit të hekurit, hemokromatoza, zakonisht shoqërohet me një grup simptomash të lidhura me radikalet e lira, duke përfshirë çrregullimin e lëvizjes, psikozën, anomalitë e melaninës pigmentare të lëkurës, shurdhimin, artritin dhe diabetin mellitus. Teoria e radikalëve të lirë të plakjes sugjeron që radikalët qëndrojnë në themel të vetë procesit të plakjes . Në mënyrë të ngjashme, procesi i mitohormezit sugjeron që ekspozimi i përsëritur ndaj radikaleve mund të zgjasë jetëgjatësinë.
Për shkak se radikalët janë të nevojshëm për jetën, trupi ka një sërë mekanizmash për të minimizuar dëmtimet e shkaktuara nga radikalet dhe për të riparuar dëmtimet që ndodhin, siç janë enzimat superoksid dismutazë, katalazë, glutationë peroksidazë dhe glutationë reduktazë . Përveç kësaj, antioksidantët luajnë një rol kyç në këto mekanizma mbrojtës. Këto janë shpesh tre vitaminat, vitamina A, vitamina C dhe vitamina E dhe antioksidantë polifenol. Për më tepër, ka prova të mira që tregojnë se bilirubina dhe acidi urik mund të veprojnë si antioksidantë për të ndihmuar në neutralizimin e radikalëve të caktuar. Bilirubina vjen nga shpërbërja e përmbajtjes së rruazave të kuqe të gjakut, ndërsa acidi urik është një produkt i zbërthimit të purinave . Megjithatë, shumë bilirubinë mund të çojë në verdhëz, e cila përfundimisht mund të dëmtojë sistemin nervor qendror, ndërsa acidi i tepërt urik shkakton përdhes . [6]
- ^ Hayyan, M.; Hashim, M.A.; Anjkut, I.M. (2016). "Superoxide Ion: Generation and Chemical Implications". Chem. Rev. 116 (5): 3029–85. doi:10.1021/acs.chemrev.5b00407. PMID 26875845.
{{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri|language=(Ndihmë!) - ^ Broderick, J.B.; Duffus, B.R.; Duschene, K.S.; Shepard, E.M. (2014). "Radical S-Adenosylmethionine Enzymes". Chemical Reviews. 114 (8): 4229–317. doi:10.1021/cr4004709. PMC 4002137. PMID 24476342.
{{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri|language=(Ndihmë!) - ^ Pacher P, Beckman JS, Liaudet L (2007). "Nitric oxide and peroxynitrite in health and disease". Physiol. Rev. 87 (1): 315–424. doi:10.1152/physrev.00029.2006. PMC 2248324. PMID 17237348.
{{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri|language=(Ndihmë!) - ^ Njie-Mbye, Ya Fatou; Kulkarni-Chitnis, Madhura; Opere, Catherine A.; Barrett, Aaron; Ohia, Sunny E. (2013). "Lipid peroxidation: pathophysiological and pharmacological implications in the eye". Frontiers in Physiology. 4: 366. doi:10.3389/fphys.2013.00366. PMC 3863722. PMID 24379787.
{{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri|language=(Ndihmë!) - ^ Floyd, R.A. (1999). "Neuroinflammatory processes are important in neurodegenerative diseases: An hypothesis to explain the increased formation of reactive oxygen and nitrogen species as major factors involved in neurodegenerative disease development". Free Radical Biology and Medicine. 26 (9–10): 1346–55. doi:10.1016/s0891-5849(98)00293-7. PMID 10381209.
{{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri|language=(Ndihmë!) - ^ An overview of the role of radicals in biology and of the use of electron spin resonance in their detection may be found in Rhodes C.J. (2000). Toxicology of the Human Environment – the critical role of free radicals. London: Taylor and Francis. ISBN 978-0-7484-0916-7.
{{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri|language=(Ndihmë!)