Zbytek (často nazývá volný radikál ) je chemická látka, která má jeden nebo více nepárových elektronů na svém vnějším plášti. Elektron je označen bodem . Přítomnost jediného elektronu dává těmto molekulám většinu času velkou nestabilitu (nerespektují bytové pravidlo ), což znamená, že mají možnost reagovat s mnoha sloučeninami ve většině nespecifických procesů a jejich životnost je velmi krátká.
Pokud zbytek má jeden, dva nebo tři samostatné elektronů, se nazývá jednovazný , biradikál , triradical , atd. , V tomto pořadí . Radikály jsou často nestabilní molekuly s lichým počtem elektronů. Stabilita těchto chemických entit klesá s rostoucím počtem jednotlivých elektronů.
Radikály se obecně získávají rozbitím chemických vazeb . Vzhledem k tomu, že chemické vazby mají energie řádově stovek kJ • mol −1 , jsou podmínky, za kterých se radikály vyskytují, často drastické: vysoké teploty, ionizující záření , ultrafialové paprsky .
Chemická vazba může být řez homolytically (dva elektrony vazby AB jsou rovnoměrně rozděleny) za vzniku dvou radikálů:
• • .Pokud je chemická vazba heterolyticky přerušena (dva elektrony vazby jsou zachyceny jedním z atomů), máme spíše ionty než radikály:
.Existence volných radikálů byla prokázána pomocí lékárnami z kaučuku v časných 1940.
Volný radikál, který má jediný elektron, bude mít poruchy ve svém magnetickém poli, nerovnováhu, díky které bude reaktivní. Aby se stabilizoval, bude sbírat elektrony z jiných molekul, zejména polynenasycených mastných kyselin (PUFA), čímž vytvoří nové radikály.
V biologii je přítomnost volných radikálů v těle charakterizována zvýšením obranného systému nebo poškozením, které způsobily.
Lze také měřit aktivitu dvou enzymů: glutathionperoxidázy a superoxiddismutázy .
Kromě toho obecně existuje korelace mezi volnými radikály a stárnutím.
Volné radikály jsou také v laboratoři detekovatelné - vzhledem ke své fyzikální vlastnosti paramagnetismu - fyzikálním měřením nazývaným elektronická paramagnetická rezonance (EPR).
Termín „volný radikál“ se používá k označení reaktivních kyslíkových derivátů ( ROS) nebo „ reaktivních forem kyslíku “ ( ROS) nebo „volných kyslíkových radikálů“. Toto je specifická třída radikálů.
Ve fyziologickém stavu, každý živý organismus v aerobiosis produkuje ROS, včetně volných radikálů, které jsou užitečné zejména pro modulaci určitých buněčných aktivit (proliferace, přežití, apoptózy , atd ), v takovém rozsahu, že tyto ROS jsou nyní vidět jako opravdoví intracelulární poslové.
Tyto reaktivní deriváty kyslíku :
Radikály odvozené od nenasycené mastné kyseliny . Peroxynitrit ONOO • . Oxid dusnatý NO • .
Tyto látky mohou peroxidize na nenasycené lipidy , které tvoří membránové struktury a může usmrcení buňky. Výměna buněk způsobuje, že tělo aktivuje své kmenové buňky , což zvyšuje riziko kancerizace . To také přispívá ke zrychlenému stárnutí těla, protože kmenové buňky se nemohou věčně množit ( Hayflickův limit ).
Během spalovacích reakcí, které zahrnují velmi vysoké teploty (několik stovek nebo dokonce několik tisíc Kelvinů ), se vytváří velmi mnoho radikálů .
Při spalovacích reakcích paliv vzniká velké množství radikálů. V režimu studeného plamene není upřednostňována vnitřní izomerace peroxylových radikálů vytvořených reakcemi zahrnujícími trhání atomů vodíku z methylových skupin. Například v případě, že C 4 H 9 OCH 2 OP, vnitřní isomerace vedoucí až C 4 H 8 OCH 2 OOH, potenciální činidla pro větvení, bude zahrnovat mezilehlou cyklus se sedmi center.
Pod 770 K v režimu studeného plamene procházejí oxidační mechanismy dominující reaktivitě paliv tvorbou peroxylových radikálů, což může vést k mechanismu větvení řetězce postupným přidáváním dioxygenu, vnitřní izomerací a rozkladem: