“RADICALES LIBRES”
AUTORES: • ORDOÑEZ MARIN JOCELYNE
CAPITULO I
RADICALES LIBRES HISTORIA: Se inicia con los experimentos realizados por Gomberg en 1900. En una serie de observaciones para la reacción del bromuro de trifenilmetano con plata, propuso que el responsable de la coloración amarilla del producto en solución era el radical trifenil-metilo. A partir de ese descubrimiento, se empezaron a estudiar una gran variedad de reacciones químicas que involucraban la formación de radicales libres.
DEFINICION Químicamente: son moléculas que en su última órbita existe un electrón que necesita "donar“ a otro átomo, este se transforma en un radical libre, que genera una reacción en cadena.
GENERACIÓN DE RADICALES LIBRES Se forma cuando un enlace se fragmenta homolíticamente, se suministra la suficiente energía para disociar el enlace
TERMICA
FOTOQUÍMIC A
OXIDORREDUCCIÓN
RADIOQUÍMICA:
ESTRUCTURA El radical libre es un átomo de O2 (oxígeno) con 7 electrones (el átomo estable de oxígeno tiene 8 electrones y se torna inestable cuando pierde 1 electrón) ESTABILIDAD
EFECTOS POLARES
EFECTOS RESONANCIA
Determinados por la diferencia de electronegatividad entre los átomos que forman un enlace. Se observan cuando existe traslape del orbital del átomo donde esta la especie reactiva (el carbanión, el carbocatión o el radical libre) con otro orbital de un átomo vecino.
RADICALES LIBRES NEUTROS Tienen el mismo número de protones que de electrones y estas poseen características como son : • Un radical puede reaccionar con otro radical • Un radical no se ve afectado por su ambiente molecular; no le afecta el cambio de polaridad de los disolventes. • Los radicales no se solvatan, no se rodean de moléculas de disolvente cuando están en solución, son entidades puntuales más pequeñas. • Un radical no reacciona con hidrógenos ácidos ni con heteroátomos con pares de electrones no compartidos.
MECANISMOS EN CADENA Es aquel en el cual se genera más de una molécula de producto por cada evento de inicio. Una reacción en cadena se compone de tres etapas principalmente: inicio, propagación y terminación
INICIO
PROPAGACIO N
Se generan los primeros radicales libres a partir de moléculas estables
Un nuevo radical se genera a expensas de otro, de tal manera que no se pierde en ningún momento el carácter de radical y el proceso continúa.
TERMINACI ON Se consumen radicales y no se generan nuevos radicales, por lo que se pierde el carácter radical en el proceso
DIMERIZACIÓN
DESPROPORCIÓN
REACCIONES
Dos radicales idénticos reaccionan entre ellos generando un nuevo enlace por la combinación de los dos electrones desapareados Este proceso dos radicales reaccionan para generar un alcano y una olefina, uno de los radicales que abstrae el átomo de hidrógeno se reduce, y el que lo pierde se oxida.
ADICIÓN A DOBLES LIGADURAS
En esta se genera un doble enlace carbono-carbono. El proceso es termodinámicamente.
ABSTRACCIÓN
Sucede cuando la energía de disociación del enlace que se rompe es menor a la del enlace que se forma
TRANSPOSICIÓN
Es una reacción en la que el radical migra cinco posiciones a través de una abstracción de un hidrógeno
ΒFRAGMENTACI ÓN
REACCION ES
A través de este proceso se degradan una gran variedad de moléculas, cuando se fragmenta un enlace carbono-carbono se producen fragmentos de moléculas más grandes.
OXIDACIÓN
Metales oxidantes como el Fe,Cu pueden oxidar al radical abstrayendo al electrón convirtiéndolo en un carbocatión (R+)
REDUCCIÓN
Cuando un radical gana un electrón, se reduce y forma un carbanión (R-).
FACTORES
EXÓGENOS Se pueden sintetizar en el laboratorio. Pueden ser producto de la contaminación atmosférica, el humo del cigarrillo que contiene hidrocarburos aromáticos polinucleares, así como aldehídos que producen distintos tipos de radicales libres en nuestro organismo.
ENDÓGENOS
El mismo cuerpo humano fabrica los radicales libres por el contacto con el oxígeno(respiración). También se producen radicales libres por la acción de las enzimas oxidantes y las células fagocitarias. Nuestro cuerpo produce unas enzimas (como la catalasa, peroxidasas, y superoxido dismutasas) que son las encargadas de neutralizarlos
FORMACIÓN DE RADICALES LIBRES Y EFECTOS EN EL ORGANISMO Un radical libre se define como una especie química con capacidad de existencia independiente que posee un orbital con un electrón desapareado. Los radicales libres se producen durante el metabolismo aeróbico celular, a través de reacciones enzimáticas, entre las que se incluyen la cadena respiratoria, el proceso de fagocitosis, la síntesis de prostaglandinas y el sistema citocromo El organismo está expuesto a agentes oxidantes ambientales como el ozono, óxidos de nitrógeno, humo de tabaco, gases del motor de los vehículos
CAPITULO II
RADICALES LIBRES DEL OXIGENO
ANION SUPEROXIDO
RADICAL HIDROXILO (MÁS TÓXICO)
PEROXIDO DE HIDROGENO
INTERMEDIOS DE REACCION Transcurren por ruptura de determinados enlaces y formación de otros nuevos. Existe un momento en el proceso de reacción en el que se ha roto el enlace del reactivo y no se ha formado el enlace del producto.
HEMOLÍTICA
HETEROLÍTICA
Cada uno de los grupos en que se divide la molécula se lleva un electrón del enlace. Este tipo de ruptura da lugar a los radicales libres.
Uno de los grupos en que se divide la molécula se lleva los dos electrones. Este tipo de ruptura da lugar a los carbocationes y carboaniones
PRODUCCIÓN DE RADICALES LIBRES Se producen en la respiración con la presencia de oxígeno, que aunque es imprescindible en la vida celular de nuestro organismo, también se producen estas 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), las proteínas y los lípidos o grasas ("oxidación")
SITUACIONES QUE AUMENTAN LA PRODUCCIÓN DE RADICALES LIBRES • • • • •
La contaminación ambiental. El tabaquismo. Las dietas ricas en grasas. Exposición excesiva a las radiaciones solares. La ingesta de aceites "vegetales"
POLIMERIZACION Es el método más antiguo de síntesis polimérica, por este método se sintetizó por primera vez el Polietileno y el Polipropileno
INICIO
PROPAGACIO N
TERMINACI ON
CAPITULO III
ANTIOXIDANTES Se encuentran naturalmente en el organismo y en ciertos alimentos pueden bloquear parte del daño, entregando electrones que estabilizan y neutralizan los efectos dañinos de los radicales libres. Son sustancias que tienen la capacidad de inhibir la oxidación causada por los radicales libres, actuando a nivel intracelular y otros en la membrana de las células, siempre en conjunto para proteger a los diferentes órganos y sistemas
• Los que ejercen su acción a nivel de la membrana lipídica son: La Vitamina E ,los carotenos,los poli-fenoles y flavonoides • Los que actúan en medio acuoso: El ácido ascórbico (conocido generalmente como Vitamina C) • Los relacionados con metales pesados: Vitamina E,Vitamina C , Zinc , Manganeso,Beta carotenos,Selenio
ENFERMEDADES Envejecimiento
Producido por la acumulación a lo largo de los años de radicales libres, consecuencia de esto las membranas de las células epiteliales se modifican, y así se ve dificultada la nutrición de la piel
Sistema Cardiovascular
Se ve favorecida la aparición de arterioesclerosis por el endurecimiento de las paredes arteriales
Sistema Nervioso
El impulso nervioso se ve disminuido, al igual que los reflejos, la memoria y el aprendizaje, si disminuye la irrigación sanguínea a nivel del sistema nervioso
ALGUNAS ENFERMEDADES Aterogénesis: Se considera como prototipo de los procesos de envejecimiento tisular. ausencia de antioxidante es un radical libre sustrae, en el lumen vascular, un electrón a la grasa poliinsaturada del colesterol Inflamación: Comienza por un aumento del flujo sanguíneo en el área afectada, cuenta con la participación de RL derivados tanto del oxígeno como del nitrógeno, en los diversos períodos de sus etapas evolutivas inmanentes.
Cáncer y radicales libres: Se ha afectado el mecanismo de control que rige la diferenciación y proliferación de las células
TEJIDOS QUE AFECTAN Los RL atacan diversos tejidos: capilares, terminaciones nerviosas, compuestos de colágeno y elastina, lípidos sanguíneos
S.CARDIOVASCULAR
La formación de una placa de ateroma suele iniciarse con una lesión en la arteria. Una de las vías en que se produce esta lesión es mediante la oxidación del colesterol
ARTICULACIONES
Las lesiones en la elastina y el colágeno favorecen los procesos de desgaste de las articulaciones (artrosis).
PIEL Cuando se afecta el colágeno, se acelera el envejecimiento de la piel.
VISTA
La retina está compuesta por una gran cantidad de ácidos grasos omega3, lo que la hace muy sensible a la carga oxidante
ESTRÉS OXIDATIVO Existe un equilibrio entre nuestra actividad oxidante y antioxidante. En eso influye la constitución genética se produce cuando la exposición a los RL es mayor que lo que nuestras enzimas antioxidantes son capaces de neutralizar, y a la vez el consumo de antioxidantes en la alimentación es insuficiente para compensar ese desequilibrio
HUMO DEL TABACO Cuando una persona no fumadora permanece media hora en una sala quecontiene humo de tabaco, sus depósitos de antioxidantes de scienden al mínimo. El fumador pasivo inhala el 85 % del humo proveniente de la quema del extremo que arde o fase de cenizas y el 15 % del exhalado por fumadores activos
PREVENCIONES • Suprimir el tabaquismo • Evitar el abuso del alcohol • Evitar la exposición a medios contaminados, respirar aire puro y propiciar el descanso en ambientes naturales • Disminuir carnes y eliminar grasas animales • Evitar el consumo excesivo de productos fritos sensibles a las reacciones oxidativas.
GRACIAS