Knowledge Base Wiki

Search for LIMS content across all our Wiki Knowledge Bases.

Type a search term to find related articles by LIMS subject matter experts gathered from the most trusted and dynamic collaboration tools in the laboratory informatics industry.

Moses Gomberg, zakladatel radikálové chemie
Možná hledáte: odkaz na radikálního člověka, o kterém pojednává článek radikalismus.

Radikál je v chemii vysoce reaktivní částice, která má jeden nebo více nepárových elektronů. Vícenásobné radikály se označují předponami; např. radikál se dvěma volnými elektrony se označuje jako biradikál.

Jako radikál nebo volný radikál se ve fyziologii označuje chemický radikál, který zvyšuje oxidativní charakter a posiluje redoxní reakce vnitřního prostředí organismu (krve, tkání, orgánů, buňky), snižuje hladinu antioxidantů (antioxidační rezistenci) vnitřního prostředí organismu a stává se tak radikálem biologickým.

Jako radikál je také někdy nesprávně označována funkční skupina (odtud pak zmiňovaný volný radikál jako protiklad).

Zápis

Elektron radikálu se v chemickém zápisu obvykle označuje tečkou CH 
3
  (znak bullet v horním indexu).

Názvosloví

V organické chemii se radikál označuje koncovkou -yl. Například radikál methanu se označuje jako methyl (viz výše), alkanová koncovka -an se tedy vypustí. Pokud se nejedná o alkan, je koncovka zachována – radikál od ethenu se tedy bude nazývat ethenyl (triviální název vinyl).

Biradikál má koncovku -ylen (vyjadřující, že se jedná o dvojvazný radikál).

V anorganické chemii pro radikály neexistuje specifické názvosloví a pojmenovávají se opisně; např. O je kyslíkový radikál, O 2•
2
  biradikál kyslíku.

Význam v medicíně

Volné radikály mohou v organismu vznikat v důsledku fyziologických (normálních) i patologických procesů a mohou se podílet jak na fyziologických, tak i na patologických dějích. Dokonce podle typu může být jejich zásah do patologie pro organismus pozitivní nebo naopak škodlivý. Jejich pozitivní či negativní vliv na stárnutí organismu je také nejasný.[1] Existuje i pozitivní vliv volných radikálů na mozek.[2]

Původ radikálů v těle

Radikály účastnící se na fyziologických funkcích

Nejznámějším radikálem podílejícím se na fyziologických regulacích je oxid dusnatý (NO). Vzniká cíleně metabolizací aminokyseliny argininu, receptor pro něj je spojen s G-proteiny.

NO je známý především pro svůj vazodilatační efekt, tedy pro relaxační vliv na hladkou svalovinu stěny cév a tím pro uvolnění stahu cév. Z toho důvodu se podává i terapeuticky při záchvatu anginy pectoris např. v podobě nitroglycerinových podjazykových tabletek (lingvet). Oxid dusnatý hraje roli i v mechanismu erekce, proto se někdy látky uvolňující jej po delší dobu zneužívají jako látky podporující erekci (amylnitrit) navzdory riziku hypotenzního kolapsu způsobeném generalizovanou dilatací cév.

Dalším volným radikálem, který se v těle objevuje v důsledku fyziologických dějů, je oxid uhelnatý. Jde o odpadní produkt degradace hemoglobinu, nicméně je možné, že by mohl působit jako antagonista oxidu dusnatého.

Radikály vznikající při patologických stavech

Vysoká a poměrně nespecifická chemická reaktivita činí volné radikály nebezpečné pro všechny živé struktury. Volné radikály jsou z toho důvodu nespecifickou ale účinnou zbraní imunitního systému. Některé buňky imunitního systému (neutrofily, makrofágy) mohou po stimulaci podstatně zvýšit svůj metabolismus (tzv. respirační vzplanutí) a do svého okolí začnou produkovat agresivní látky charakteru mj. volných radikálů.

Radikály v energetickém metabolizmu

Činností enzymů dýchacího řetězce vznikají v mitochondriích jako vedlejší produkt i volné radikály. Tyto jsou ovšem urychleně odstraňovány a výraznější roli mohou hrát jen při patologických stavech (reperfúzní poškození).

Radikály vzniklé v důsledku fyzikálních faktorů

Volné radikály mohou vznikat v důsledku zevních fyzikálních faktorů, nejčastěji v důsledku působení záření na v zásadě libovolné molekuly. Protože vznik radikálu vyžaduje menší množství energie, může vznik volných radikálů vyvolat nejen ionizující záření, ale třeba i záření ultrafialové. Takto vzniklé volné radikály jsou již jednoznačně škodlivé.

Radikály vzniklé chemickou cestou

Některé poškozené biomolekuly mohou mít samy charakter radikálů a tím iniciovat vznik dalších radikálů. Nejznámější jsou v tomto ohledu proteiny, na které se enzymaticky navázala glukóza, tzv, AGE's (advanced glycation end-product), které hrají velkou roli v poškození nekompenzovaným nebo špatně kompenzovaným diabetem.

Radikály ze zevního prostředí

Látky charakteru radikálů se mohou do těla dostat i ze zevního prostředí. Může se jednat jak o průmyslové polutanty, tak i o látky užívané záměrně. Nejčastěji jde o látky obsažené v cigaretovém kouři, jedná se však i o následující látky:

Účinky

Volné radikály hrají roli ve vzniku nebo rozvoji několika desítek onemocnění, jedná se zejm. o následující:

  • ateroskleróza – iniciace poškození endotelu a následné narůstání chronickým zánětem v ateromovém plátu
  • nádorová onemocnění – DNA může být poškozena i volnými radikály
  • Alzheimerova choroba – chronický zánět vede k poškození volnými radikály produkovanými imunitním systémem

Přirozené antioxidanty

V lidském těle je několik systémů a látek podílejících se na likvidaci volných radikálů. Jde např. o následující látky:

  • glutathion
  • vitamín C
  • vitamín E
  • kyselina močová

Reference

  1. http://www.osel.cz/8361-volne-radikaly-jsou-zlo-ktere-z-nas-predcasne-dela-starce-a-stareny-a-nebo-je-to-jinak.html - Volné radikály jsou zlo, které z nás předčasně dělá starce a stařeny. A nebo je to jinak?
  2. https://medicalxpress.com/news/2020-12-free-radicals-good-brain-insights.html - Free radicals good for the brain: New insights into the mechanisms of neuroplasticity

Externí odkazy