Radicales libres gy orochimarugg AQKa5pR 02, 2010 II pagcs Universidad Nacional Autónoma de Honduras Valle de Sula Química Medica II (QQ-112) GRUPO Catedrático Integrantes del Grupo Sección : 1402 Trabajo : Inform PACE 1 ori 1 to View nut*ge 10 San Pedro Sula, 23 d owe INDICE Introdu cción…. „ . „ „ „ . . „ „ „ Objetivos… 4 III. Marco … 5-1 1 IV. Conclusiones……….. pasado, cuando por primera vez los químicos orgánicos observaron que ciertos grupos de átomos dentro de una molécula, durante las reacciones químicas, parecían saltar de una molécula a otra.
Cuando un radical se salía de una molécula, llegaba a ser libre. De allí su nombre. Pero al fin del siglo, en la medida que mejoraron los métodos analíticos, y no se pudo comprobar la existencia real de estos radicales libres, los científicos llegaron a dudar de su existencia. Fue en el año 1900, que el químico Moisés Gomber, que trabajaba en la Universidad de Michigan, afirmó que hab(a descubierto el primer radical libre.
Mientras trataba de sintetizar un nuevo compuesto, había creado un radical llbre, el radical trifenilmetil. A diferencia de todos los radicales que ahora sabemos que tienen na vida muy corta, este extraño radical era más estable, por lo que pudo estudiarse por los métodos químicos convencionales. Con todo, como sucede muchas veces en la investigación científica, este anuncio no tuvo mayor eco, sepultándose de nuevo los radicales libres por otros 30 años.
Fue durante la Segunda Guerra Mundial, en que Estados Unidos dejó de tener acceso al caucho natural del Sudeste Asiático y de la India, que los radicales libres tomaron de nuevo actualidad. Ello debido al rol clave de los radicales en la química de los polímeros. A partir de entonces se comenzaron a conocer las propiedades ásicas de los radicales libres y las tremendas posibilidades en sus aplicaciones industriales.
El desarrollo de polímeros, como el neoprén (una goma sintética) y la química de los plásticos, dieron un gran soporte a la investigación de esta área, y el ro química de los plásticos, dieron un gran soporte a la investigación de esta área, y el rol que los radicales libres jugaban en el proceso de polimerización. Entre los años 1940 y 1960, con el desarrollo de la energía nuclear y el estudio del efecto de las radiaciones (que son mediadas por reacciones de radicales libres), despertó un enorme interés or conocer más acerca de ellos.
De allí comenzó el interés por conocer las funciones de estos radicales en toda la biología celular. Más tarde, el fantástico desarrollo de la electrónica, permitió fabricar instrumental que pudo detectar lo efímero de los radicales libres, que existían por tiempos tan cortos como mil millonésimas de segundos. icon razón antes nadie los había podido detectar! Radical En química, un radical (antes referido como radical libre) es una especie química (orgánica o inorgánica), en general extremadamente inestable y, por tanto, con gran poder reactivo or poseer un electrón desapareado. l] No se debe confundir con un grupo sustituyente, como un grupo alquilo, que son partes de una molécula, sin existencia aislada. poseen existencia Independiente aunque tengan vidas medias muy breves, por lo que se pueden sintetizar en el laboratorio, se pueden formar en la atmósfera por radiación, y también se forman en los organismos vivos (incluido el cuerpo humano) por el contacto con el oxigeno y actúan alterando las membranas celulares y atacando el material genético de las células, como el ADN.
Los radicales tienen una configuración electrónica de capas biertas por lo que llevan al menos un electrón desapareado que es muy susceptible de crear un enlace con otro átomo o átomos al menos un electrón desapareado que es muy susceptible de crear un enlace con otro átomo o átomos de una molécula. Desempeñan una función importante en la combustión, en la polmerización, en la química atmosférica, dentro de las células y en otros procesos químicos. ara escribir las ecuaciones químicas, los radicales frecuentemente se escriben poniendo un punto (que indica el electrón impar) situado inmediatamente a la derecha del símbolo atómico o de la fórmula molecular como: H2 + hu 2 (reacción 1) Esto se deriva de la notación de Lewis. Por ejemplo, consideremos una molécula hipotética, consistente en un átomo Ay un átomo B, expresado en esta forma A. B. En este caso, los puntos entre los dos átomos indican la unión química entre ellos, compuestas por un par de electrones que los comparten ambos átomos.
Bajo condiciones muy extremas, como una temperatura muy alta o una exposición a radiaciones, esta unión puede quebrarse, produciéndose asf dos radicales libres separados: A. y g. , en que cada uno queda con un electrón no pareado. ¿Qué significa un electrón no pareado? Todo átomo a molécula estable tiene electrones pareados, y el número total de electrones que participan en las uniones son siempre así. Los radicales libres, por el contrario, tienen un número inusual de electrones y son inestables, en un estado de alta energía.
El radical libre, en estas condiciones, busca a toda costa otro electrón para poder parearse. Es esta intensa búsqueda la que hace a estos radicales libres extremadamente reactivos. Tan pronto como este radlcal choca con una molécula u otro radical, captura o comparte un electrón y desap pronto como este radical choca con una molécula u otro radical, aptura o comparte un electrón y desaparece rápidamente de la reacciona EVIDENCIA DIRECTAS E INDIRECTAS DE LA EXISTENCIA DE RADICALES LIBRES Un radical de vida extremadamente corta y de gran relevancia biológica es el (•OH) o radical hidroxilo.
Este se genera al partirse la molécula de agua, por ejemplo, debido una radiacion ionizante como son los rayos X o por la acción de rayos gama. En el cuerpo humano u otros organismos vivos, este radical hidroxilo (•OH) tiene una vida extraordinariamente corta, ya que el ambiente biológico es rico en moléculas, lo que hace que las colisiones entre ellas sean muy frecuentes. Esta vida effmera y el hecho de que no pueda aislarse en un tubo de ensayo, hacen muy dificil su estudio.
Por esa razón, los radicales libres propios de sistemas biológicos hay que estudiarlos en sistemas simples que simulen las condiciones encontradas en los organismos. Basados en estas evidencias indirectas experimentales, es que los científicos han llegado a la conclusión que en la terapia de irradiación que se usa para tratar el cáncer, se genera este radical libre (radical •OH), y es este el que mata a las células. Sin embargo, se han logrado también evidencias reales de su xistencia.
El radical hidroxilo es excitado por fuentes de energía como la luz o las micro ondas, que son muy específicas para este radical. All(, en condiciones experimentales, en que no hay otras moléculas, él tiene una larga duración. Del mismo modo, la radio astronomía detecta también radicales (•OH) en el espacio interestelar, confirmando así su existencia. El espacio in radicales (•OH) en el espacio interestelar, confirmando así su existencia. El espacio interestelar está relativamente vacío, y por la tanto allí no hay encuentro con moléculas u otros radicales, or lo que estos son de larga Vlda.
Es decir, han sido estas condiciones excepcionales las que han dado la evidencia directa de su existencia. LOS RADICALES LIBRES EN LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS Ya hace más de cuarenta años que se descubrió que en el interior de las células también se forman radicales libres, y que estos además de cumplir funciones celulares muy especificas, pueden llegar a ser tóxlcos para las propias células que los producen o para células cercanas o que estén en contacto en un tejido u organo.
Tal es el caso del oxígeno, ya que aún cuando se trata de una olécula muy estable, su participación en algunas funciones del metabolismo celular, lo convierten en diferentes especies reactivas, algunas de ellas con carácter de radicales libres. Estos radicales libres constituyen el producto o son utilizados para realizar importantes funciones celulares, especialmente donde la reactividad del oxígeno molecular es insuficiente. La formación y la intervención de los radicales libres del oxígeno en los organismos eucarióticos (con nucleo celular), es un proceso regulado con mucha precisión.
La célula forma radicales libres y también degrada estrictamente lo necesario, con el fin e disponer de su reactividad, pero también de evitar el daño derivado de una formación no controlada. Sin embargo, diversas circunstanclas, tanto de carácter intrínseco como extr(nseco, y a la actividad bioquímica de la célula, llevan a que ésta pierda el co intrínseco como extrínseco, y a la actividad bioquímica de la célula, llevan a que ésta pierda el control en la formación y manejo de los radicales libres.
Este desequilibrio en la formación y utilización de los radicales libres a nivel tisular, es lo que se conoce como «estrés oxidativo». Esto es un proceso de oxidación no controlado que ocasiona año celular y eventualmente la muerte celular. Muchas alteraciones de la función celular y también muchas patologías celulares se atribuyen hoy en día al desarrollo de un estrés oxidativo. De esta manera, ya se utiliza cada vez con mayor frecuencia el término de «patologías por estrés oxidativo», entendiendo por tales aquellas anomalías funcionales o patológicas claramente definidas, que involucran la participación de radicales libres.
Cómo Combatir el Daño Ocasionado por los Radicales Libres – Los Antioxidantes Como ya hemos señalado nuestro propio cuerpo produce arias sustancias destinadas a unirse a los radicales libres y neutralizarlos. En los alimentos que ingerimos también hay sustancias conocidas como antioxidantes que ayudan en esta tarea. En términos generales, los antioxidantes funcionan donando electrones con lo que evitan que los radicales libres los roben de nuestras células. Desde hace varias décadas se sabe que las vitaminas Cy E y el Beta Caroteno poseen propiedades antioxidantes.
Del mismo modo se sabe que los minerales selenio, zinc, manganeso y cobre cumplen una función importante ayudando a activar el sistema de efensas contra los radicales libres de nuestro cuerpo. Hoy en día, sin embargo, se ha descubierto que un buen número de alimentos, especficame 1 Hoy en día, sin embargo, se ha descubierto que un buen número de alimentos, especificamente de origen vegetal poseen propiedades antioxidantes que en vanos casos son mucho más poderosas que las de las vitaminas ya mencionadas.
Uno de los resultados del proceso de fotosíntesis por el que las plantas producen su energía es la liberación de oxígeno. por lo tanto, las plantas también necesitan protegerse de los efectos dañinos de éste. Para esto han desarrollado diversas sustancias antioxidantes. Un dato importante acerca de los antioxidantes es que ninguno tiene la capacidad de controlar los diversos tipos de radicales libres y productos de oxidación que se producen en el organismo. Algunos antioxidantes se encargan de un tipo de radical llbre mientras que otros se encargan de otros.
Otro dato importante es que una vez un antioxidante lleva a cabo su labor protectora se convierte también en un radical libre. En ese momento varias cosas pueden suceder. Otro antioxidante puede venir en su auxilio y regenerarlo, también el antioxidante uede autodestruirse o en el peor de los casos puede reaccionar con alguna parte de la célula causando daños. Por esta razón muchos investigadores entienden que no es saludable concentrarse en ingerir grandes cantidades de uno o dos antioxidantes sino que es importante ingerir una variedad de estos.
Existen tres principales categorías de antioxidantes derivados de las plantas, a saber: • Los carotinoides • Los flavonoides o bioflavonoides • Los tocoferoles y tocotrienoles • En adición, las plantas sintetizan la vitamina C Tipos de radicales Según el número de átomos Los radicales pueden ser: a vitamina C * monoatómicos, como el radical cloro Cl», el radical bromo Br•, o el radical hidrógeno H•, que son simplemente átomos o iones con un número impar de electrones. poliatómicos, formados por más de un átomo, como el radical metilo, CH3• Según el átomo central que posee el electrón impar Dependiendo de cuál sea el átomo central que posee el electrón desapareado, los radicales pueden ser: Radicales centrados en el carbono: como un radical alquilo (por ejemplo, el radical metilo . CH3), o un radical arilo. Dentro de los radicales centrados en C conviene distinguir, según ea el carbono que porta el electrón desapareado, entre radicales primarios (como el radical metilo CH3•), radicales secundarios (como el radical ); y radicales terciarios (como el radical trifenilmetilo).
Los radicales terciarios son más estables que los secundarios, y éstos a su vez son más estables que los primarios. [2] Radical primario Radical secundario Radical terciario I Radical etinilo radical 20 derivado del 1 -bromopropano Radical trifenilmetilo * Radicales centrados en el nitrógeno: como el radical nitrato •N03 * Radicales centrados en el oxígeno: como el radical hidroxilo ??OH, muy reactivo. * Radicales centrados en átomo de halógeno: como el radical cloro Cl, * Radicales centrados en átomo de metal: como el radical -SnH3 Según la carga que ésta sea negativa o positiva.
Radical neutro Anión radical Catión radical I Radical metilo (neutro) Anión radical cetilo (efecto de resonancia) Catión radical formaldehído Reacciones radicalarias Son reacciones en las que intervienen radicales, generalmente como estados intermedios, como por ejemplo la halogenación radicalaria de alcanos. Mecanismo general de una sustitución radicalaria Mecanismo general de una reacción de sustitución radicalaria. Las reacciones en las que intervienen radicales libres se llaman reacciones radicalarias.
Se dividen normalmente en tres fases: iniciación, propagación y terminación. La reacción global de sustitución mostrada en la ecuación 1 se puede descomponer en los siguientes procesos: * Reacciones de iniciación Son las reacciones que producen un aumento en el número de radicales libres. * La ecuación 2 corresponde a una ruptura homopolar provocada por termólisis o fotólisis. La ecuación 3 corresponde a una ruptura favorecida por un radical iniciador Init• k Reacciones de propagación: Se producen reacciones entre radicales.
Corresponde a las etapas 4 y 5. * Reacciones de terminación: Finalmente, se recombinan los radicales para formar moléculas más estables. Corresponde a las etapas 6 y 7. Producción de radicales en seres vivos Los radicales se producen en la respiración con la presencia de oxigeno que aunque es imprescindlble para la vida celular de nuestro organismo, también induce la formación de éstas moléculas reactivas, que provocan a lo largo de la vida efectos negativos para la salud debido a su capacidad de alterar el ADN (los genes),
