氧化损伤更可能是疾病的结果
氧化损伤可能疾病的原因,更可能是疾病的结果。
氧化还原反应是生命能量代谢的化学基础,生物体主要成分是生物大分子组成的超复杂结构,几乎所有生物大分子,在生物化学反应中都可充当还原性底物,氧化底物的源头是来自空气中的氧气。生物大分子合成的能量源头来自光合作用的光子,光合作用从水和二氧化碳出发,产生复杂生物分子的基础,并释放出氧气。本质上,能量代谢是还原性生物大分子,被氧气氧化,分解为二氧化碳和水的过程。因此,组成生物体的一切生物大分子,是生物化学能源的存储者,也可以作为其他物种的食物,通过能量代谢释放出能量。生物组成成分被氧化是能量代谢的本质,所以一切生物分子被氧化损伤就成为最大可能。这也正是生物分子氧化损伤之所以普遍存在的前提。但生物分子氧化损伤不一定是疾病的原因,也有可能是疾病发生的结果,因为只有生物系统发生紊乱或障碍,生物分子氧化损伤的水平一定会提高,这是在分子水平上体现出生物系统紊乱的特征,但这是表型层面的必然性,不一定是原因层面的标志。
一切复杂系统都是物质能量和信息控制下的稳态,生物体系的维持也必然如此。氧化是能量代谢的基础,生物分子是生物结构,也是能量存储的形式,生物分子被氧化是生物核心现象,维持氧化还原平衡就必然是在物质能量信息控制下最重要的任务。
自由基生物学研究认为,生物体内氧化还原稳态主要决定于两个方面的因素,一是产生活性氧的因素,另一个是控制活性氧的力量。产生活性氧的因素主要来自于电子传递的无序,正常情况下,来自生物分子的相对活泼的电子,以电子传递体为载体进行跨分子传递,其中最经典的电子传递过程就是线粒体内氧化磷酸化过程,电子跨分子复合物传递,能量逐渐下降,释放的化学能将质子跨细胞膜转运,质子梯度产生的电化学能经过ATP合成酶,也是质子回流通道,合成ATP和降低质子梯度。电子最终传递给氧气分子,结合质子产生水,完成全部生物能量代谢过程。在安全正常的电子传递过程能保证完全还原氧气分子,如果这个系统出现故障,电子传递不流畅,中间发生了电子的泄漏,导致电子还原氧气不彻底的现象发生,就会产生超氧自由基,这也就是自由基生成的最常见情景。
由于自由基活性氧具有生理功能,生物体系被迫或主动保留了自由基产生基础,同时建立控制自由基水平过高的机制。
文章摘自:孙学军教授。
- 上一篇:作用和风险,氢和牛磺酸的对比 2025/5/23
- 下一篇:电解氢水对高血脂高尿酸和便秘的辅助治疗作用【江西上饶】 2025/5/23