أنواع الجذور الحرة
تشكل مؤكسدات الأكسجين التفاعلية (ROS) ومؤكسدات النيتروجين التفاعلية (RNS) المصدر الرئيسي لمعظم الجذور الحرة، ومن أبرز هذه الأنواع ما يلي:
- جذري الهيدروكسيل
جذر الهيدروكسيل هو شكل محايد من أيون الهيدروكسيد وهو جذر حر شديد التفاعل قادر على التفاعل بفعالية مع الجزيئات العضوية وغير العضوية، بما في ذلك الحمض النووي والبروتينات والدهون والكربوهيدرات. وهذا يسبب أضرارا جسيمة للخلايا، أكثر ضررا من أي نوع آخر من الأكسجين.
- مؤكسد فائق الأكسيد
يتم إنتاج هذا الجذر داخل الميتوكوندريا نتيجة تفاعلات نقل الإلكترون غير الأنزيمية، ويكون تفاعله مع الجزيئات الحيوية منخفضًا بشكل عام.
- بيروكسيد الهيدروجين
يدمر بيروكسيد الهيدروجين خلايا الجسم بتركيزات منخفضة نسبيًا تصل إلى 10 ميكرومتر، لكن تأثيره يصبح معطلًا عند المستويات الأعلى.
- حمض الهيدروكلوريك
حمض الهيدروكلوروز هو أحد المؤكسدات الرئيسية التي تنتجها خلايا الدم البيضاء المنشطة في مواقع الالتهاب، وينتج عن تفاعل بيروكسيد الهيدروجين مع الكلوريد في وجود الإنزيمات المؤكسدة.
- أول أكسيد النيتروجين (NO)
وهو يعتبر جزيء صغير يتم إنتاجه في الأنسجة من خلال تكوينات أكسيد النيتريك.
- الأكسجين الفردي
إنها حالة متحمسة إلكترونيًا للغاية للأكسجين الجزيئي، وتعتبر من الأنواع السامة للأكسجين التفاعلي. ويتم إنتاجه في الكائنات الحية عن طريق تنشيط بعض أنواع خلايا الدم البيضاء.
- بيروكسيل (ROO-)
يُشتق البيروكسيل من الأكسجين في الأنظمة الحية، وأبسط أشكاله موجود على شكل جذور البيرهيدروكسيل (HOO-) التي تتكون من بروتونات فوق أكسيد.
- باروكسينيتريت (ONOO-)
وهي جذور حرة شديدة السمية ويمكن أن تتفاعل مباشرة مع ثاني أكسيد الكربون لتكوين كربوكسيلات النيتروز شديدة التفاعل (ONOOCO2−) أو حمض البيروكسينيتروسيك (ONOOH).
الأوزون هو عامل مؤكسد قوي يمكن إنتاجه داخل الكائن الحي من خلال مسار أكسدة الماء المحفز بالأجسام المضادة، ويلعب دورًا حيويًا في الاستجابة الالتهابية.
مفهوم الجذور الحرة
الجذور الحرة هي جزيئات شديدة التفاعل وغير مستقرة تحدث بشكل طبيعي في الجسم كمنتجات ثانوية لعمليات التمثيل الغذائي (الأكسدة)، أو نتيجة التعرض للسموم البيئية مثل دخان التبغ والأشعة فوق البنفسجية.
تدوم الجذور الحرة لمدة لا تزيد عن جزء من الثانية، ولكن خلال هذا الوقت يمكن أن تسبب تلفًا في الحمض النووي، مما يؤدي أحيانًا إلى طفرات يمكن أن تؤدي إلى السرطان. وفي هذا السياق، يمكن لمضادات الأكسدة الموجودة في الأطعمة تحييد الجزيئات غير المستقرة، مما يقلل من خطر تلف الحمض النووي.
اكتسبت الجذور الحرة والمواد المؤكسدة الأخرى أهمية في علم الأحياء بسبب دورها الفسيولوجي وتأثيرها على مجموعة متنوعة من الأمراض. تشمل الجذور الحرة أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وأنواع النيتروجين التفاعلية (RNS) المشتقة من مصادر داخلية (الميتوكوندريا، البيروكسيسومات، الشبكة الإندوبلازمية) ومصادر خارجية (مثل التلوث والكحول ودخان التبغ والمعادن الثقيلة وبعض الأدوية بما في ذلك الهالوثان). والباراسيتامول، بالإضافة إلى الإشعاع).
مفهوم أكسدة الأكسجين والنيتروجين التفاعلية
تشكل هذه الفئة مجموعة فرعية من الجذور الحرة التي تحتوي على الأكسجين والنيتروجين. الجذور هي الأنواع التي تحتوي على إلكترون واحد غير متزاوج على الأقل في النواة الذرية، وتكون قادرة على الوجود بشكل مستقل. جزيء الأكسجين نفسه جذري بسبب وجود إلكترونين.