Serbest Radikaller ve Oksidatif Stres:

Serbest Radikaller:

Organizmanın prooksidan-antioksidan dengesinin korunması sağlıklı bir yaşam sürdürülmesi için çok önemli ve çok gereklidir. Oksijenle sürekli temas halinde olmak serbest radikaller oluşumunu da beraberinde getirir.  Serbest radikal oluşumundaki artışa ve/veya antioksidan sistemdeki yetersizliğe bağlı olarak organizmada oksidatif stres gelişir.

Serbest radikaller, dış orbitalinde paylaşılmamış bir elektron taşıyan bileşiklerdir. Ömürleri çok kısa olan ve kararsız bir yapı gösteren bu tanecikler, etrafındaki moleküllerle etkileşime girerek elektron almaya çalışır ve bir an önce kararlı hale ulaşmak ister. Serbest radikaller organizmada metabolik olaylar sırasında oluştukları gibi, radyason, ilaçlar ve zararlı kimyasal maddeler gibi çeşitli dış etkenler nedeniyle de oluşur. Bu radikallerin çok önemli bir bölümü oksijen ve azot kaynaklıdır. Organizmada ayrıca karbon ve kükürt merkezli radikaller de oluşur.

Aerobik organizmalar yaşamlarını sürdürmek için oksijene mutlak gereksinim duyar. Oksijen hücrede bir dizi reaksiyondan geçerek suya dönüşür ve bu sayede hücre kendisi için gerekli enerjiyi sağlar. Fakat bu süreçte oksijenin %2-3 kadarı suya dönüşmeyip oksijen kaynaklı radikller oluşur. Oksijenin bir elektron alarak indirgenmesi ile superoksit radikali, iki elektron alarak indirgenmesi ile hidrojen peroksit oluşur. Üçüncü elektronun eklenmesi ile yüksek derecede reaktif hidroksil radikali, dördüncü elektron eklenmesiyle su oluşur.

O₂ + H⁺ + e^- ••••► HO₂^-                 Hidroperoksil radikali

HO₂ ••••► H⁺ + O₂^.-                       Superoksit radikali

O₂^.- + 2H⁺ + e^- ••••►H₂O₂             Hidrojen peroksit

H₂O₂ + e^- ••••► OH^- + OH^.            Hidroksil radikali

OH^. + e^- + H⁺ ••••► H₂O                Su

Serbest radikaller organizmada mitokonride ve hücrenin diğer fraksiyonlarında membrana bağlı veya serbest halde bulunan pek çok enzimin katalizlediği reaksiyonlar sırasında oluşur. Bunlar arasında mikrozomal karma fonksiyonlu oksidaz sistami, stoplazmik ksantin oksidaz, hücre membranına bağlı NADPH oksidaz ve lipooksijenazlar gibi enzimlerin kataliz ettiği reaksiyonlar sayılabilir.

Aerobik organizmalarda serbest radikallerin çoğu oksijen ve azot kaynaklıdır. Bunlardan bir kısmı radikal niteliklidir, bir kısmı ise bazı reaksiyonlara katıldıktan sonra radikallere dönüşür.

Superoksit radikali kuvvetli bir indirgeyicidir. Fenton ve Haber-Weiss reaksiyonları olarak tanımlanan reaksiyonlar sonucunda son derece etkili hidroksil radikaline dönüşür. Bu dönüşümde bir geçiş metali olarak demir önemli bir rol oynar. Dolayısıyla, superoksit radikalinin süratle ortamdan uzaklaştırılması gerekir. Bu radikal peroksit dismutaz etkisi ile H₂O₂'ye dönüşür. H₂O₂ ise radikal niteliğinde olmayan zayıf etkili indirgeyici bir bileşiktir. Ancak H₂O₂ de Fenton ve Haber-Weiss reaksiyonları ile hidroksil radikaline dönüşebilir.

H₂O₂ + Fe⁺⁺ ••••► Fe⁺⁺⁺ + ^.OH + OH^-

O₂^.- + Fe⁺⁺⁺ ••••►  Fe⁺⁺ + O₂

H₂O₂ + O₂^.- ••••► OH^- + OH^- + O₂

Serbest Radikallerin Zararlı Etkileri Ve Lipit Peroksidasyonu

Serbest radikaller reaktif yapıları nedeniyle başta lipitler, proteinler ve nükleik asitler olmak üzere tüm hücre bileşenleri ile etkileşebilme ve onlara zarar verme özelliğindedir.