Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

radikaler

Oprindelige forfattere BSand og Hamm Seneste forfatter Redaktionen

radikaler, frie radikaler, atomer, molekyler eller ioner med uparrede elektroner. De fleste kemiske forbindelser består af molekyler med et lige antal elektroner, der sædvanligvis forefindes i par. Under visse omstændigheder kan et molekyle dog spaltes i to fragmenter, der hvert har et ulige antal elektroner. Et sådant fragment, som dermed indeholder en uparret elektron, kaldes et radikal.

Radikaler er almindeligvis meget reaktive. I fravær af andre reaktionspartnere forener de sig to og to til molekyler med et lige antal elektroner (dimerisation). Radikaler dannes naturligt, når visse forbindelser reagerer med luftens oxygen, eller når de belyses med fx sollys.

Inden for biologi og ernæringsvidenskab benyttes ofte betegnelsen frie radikaler. Frie radikaler har en meget kort levetid; den biologiske halveringstid er i regelen under 10-6 s. De reagerer med andre atomer eller molekyler ved at donere den uparrede elektron eller ved at fange et hydrogenatom, hvorved et nyt frit radikal dannes, og en kædereaktion kan begynde. Et frit radikal kan også reagere med et andet frit radikal, hvorved reaktionen stopper.

Annonce

Frie radikaler er oftest forbindelser med oxygen (ilt) eller nitrogen (kvælstof), men kan også være lejret omkring et kulstof- eller svovlatom.

Dannelse og forekomst

Frie radikaler og andre reaktive oxygen- og nitrogenforbindelser dannes konstant i biologiske organismer under det normale stofskifte i cellerne og har en række vigtige funktioner. De er normale mellemprodukter i den biokemiske reduktion af oxygen til vand i mitokondriernes respirationskæde, hvor organismens oxygenoptagelse og energiproduktion finder sted.

Dannelse af frie radikaler er en af de mekanismer, hvorved hvide blodlegemer (leukocytter) kan dræbe bakterier efter fagocytose, og frie radikaler indgår i de kemiske processer, der danner prostaglandiner. Det frie radikal nitrogenoxid er et vigtigt signalstof (transmitter) i arterievægge og nerveceller, som har betydning for regulering af blodtryk og nerveledning, og det indgår også i forsvaret mod bakterier og virus.

Foruden de reaktive forbindelser, der dannes under det normale stofskifte i kroppen, indeholder fx røg, udstødning fra biler, visse lægemidler, pesticider og opløsningsmidler frie radikaler, og sollys og ioniserende stråling kan udløse processer, der medfører dannelse af frie radikaler.

Skadevirkning

En overproduktion af frie radikaler medfører skader på celler og cellekomponenter. Hvis et frit radikal fjerner hydrogen fra et lipid, dannes et nyt frit radikal, som reagerer med oxygen til et lipidperoxylradikal, som igen reagerer med et andet lipid til lipidhydroperoxid, et nyt lipidradikal osv. Lipidhydroperoxider kan forårsage ændringer i cellemembranerne og dermed forstyrrelser af cellernes funktion.

Oxidative forandringer af fedtsyrer og proteiner i lipoproteiner forårsaget af frie radikaler menes at være en af de mekanismer, som fører til åreforkalkning.

Frie radikaler kan oxidere svovlholdige grupper i proteiner, hvorved proteinernes struktur og dermed deres funktion ødelægges. Dette kan fx betyde ændringer i enzymers aktivitet og i funktionen af de receptorer, der sidder på cellerne og regulerer optagelse af næringsstoffer og hormoner.

Hvis frie radikaler reagerer med DNA-baser, kan dette medføre mutationer eller malign omdannelse og dermed øge risikoen for kræft. Grå stær og andre aldersrelaterede forandringer i øjet menes også at bero på skader forårsaget af frie radikaler.

Beskyttelse

For at beskytte organismen mod de skader, de frie radikaler kan forårsage, findes et veludviklet forsvar i form af enzymer, der overfører de frie radikaler til mindre reaktive former, desuden specifikke reparationsenzymer, der fjerner de beskadigede komponenter, og endelig en række stoffer, fx bilirubin, ubiquinon og glutathion, der forhindrer eller standser en kædereaktion.

Dannelse af frie radikaler katalyseres af frie jern- og kobberioner, og specifikke metalbindende proteiner, bl.a. ferritin og ceruloplasmin, indgår i forsvaret mod overproduktion af frie radikaler.

Fødens antioxidative vitaminer, C- og E-vitamin samt karotin, og en række andre næringsstoffer, fx riboflavin, selen, zink, kobber og mangan, medvirker også til at nedsætte produktionen af og inaktivere frie radikaler.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Brittmarie Sandström, Ole Hammerich: radikaler i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 15. december 2017 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=148128