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Antioxydants et élimination des radicaux libres مضادات الأكسدة و حذف الشقيات الحرة


On peut définir les antioxydants comme des molécules qui empêchent ou diminuent l'oxydation d'autres molécules. Une réaction doxydo-réduction, dont fait partie l'oxydation, assure le transfert des électrons d'une molécule donnée vers un agent oxydant. Cette réaction peut produire des radicaux libres qui entraînent des réactions en chaîne à pouvoir destructeur.

Les antioxydants sont capables d'arrêter ces réactions en chaîne en s'oxydant, à leur tour,  limitant ansi l'action destructrice des radicaux libres. Ce sont les molécules des familles de thiols et phénols qui présentent le plus de ces propriétés.


Sur cette même page: Oxydants --- Antioxydants chimiques (non enzymatiques) --- Antioxydants enzymatiques -- Antioxydants synthétiques ---


Exemples de Glutathion, acide ascorbique (vitamine C) et Tocophérol (vitamine E)

antioxydants

Même si l'oxydoréduction est nécéssaire pour la vie, elle peut aussi être néfaste pour l'organisme. De ce fait, on parle d'antioxydants utilisés et produits par tout être vivant pour se protéger contre les oxydations. D'abord, quels sont les oxydants ?. Ils rentrent dans la catégorie des radicaux libres.


الشقيات أو الجزيئات الحرة (Radicaux libres) 

الشقيات أو الجزيئات الحرة (Radicaux libres) عبارة عن ذرة أو مجموعة من الذرات تحتوي على إلكترون غير مزدوج على الأقل. عندما يتحول الإلكترون من مزدوج إلى غير مزدوج فإن خطره يزيد ويصبح غيرمستقر مدمر. ترتكز الشقيات على الاوكسجين.  تهاجم الشقيات الخلايا و تحدث فيها الاكسدة غير المنتظمة التي تدمر خلايا الجسم ، و تُضعف جهاز المناعة ، و تسبب السرطانات و الامراض. تنتج الشقيات بحضور الأيونات المعدنية مثل الحديد والنحاس بإنتاج مركبات أكسجينية تدمِّر خلايا الإنسان. لقد أظهرت الدراسات أن مضادات الأكسدة تعمل على معادلة نشاط التأكسد ويحدث هذا طبيعياً عند تناول الفواكه والخضراوات والشاي الأخضر والثوم والبصل  

تعتبر مضادات الأكسدة (Antioxydants) جزيئات من  قبيل مواد كيميائية (فيتامينات، معادن، فينولات) أو ذات طابع أنزيمي تحمي اجسامنا من الجزئئات الحرة و توقف تأثيرها المضر 


OXYDANTS


Radicaux libres (oxydants)

En chimie, des radicaux libres sont des entités chimiques possédant un ou plusieurs électrons non appariés (électrons célibataires) sur leurs couches externes. Ils sont notés par un point '.'. Ils sont obtenus par rupture de liaisons chimiques. Cela peut arriver dans des cas de hautes températures, radiations ionisantes et ultraviolets. La présence d'un électron célibataire confère à ces molécules une grande instabilité (elles ne respectent pas la règle de l'octet), ce qui signifie qu'elles ont la possibilité de réagir avec de nombreux composés. Si l'instabilité est importante, l'électron libre est rapidement transféré sur une autre molécule. le caractère radicalaire de la molécule ne disparaît pas et l'électron libre peut passer sur d'autres molécules, entraînant des phénomènes d'oxydation en chaîne. C'est typiquement ce qui se passe lors de la peroxydation des lipides.

Le bilan de l’oxydation par l’oxygène moléculaire d’un substrat organique RH est le suivant :
RH + O2 ----> ROOH. C’est une réaction radicalaire en chaînes dans laquelle les atomes d’hydrogène les plus labiles du substrat sont arrachés par des radicaux libres. On peut schématiser le mécanisme de la réaction comme suit :


Amorçage: production de radicaux libres amorceurs A·
A· + RH ---> AH + R·
Propagation: réactions en général très rapides car les radicaux libres sont très réactifs.
R· + O2 ---> ROO· et ROO· + RH ---> ROOH + R·
Terminaison: réactions entre deux radicaux qui conduisent à la formation de produits stables.
R· + R· ---> , ROO· + R· ---> et ROO· + ROO· --->. Tous des produits non radicalaires


Les additifs limitant l’oxydation peuvent intervenir à deux niveaux, à savoir dans la phase d’amorçage ou dans la propagation des chaînes. Ils peuvent aussi simplement consommer l’oxygène dans le milieu limitant l’oxydation : on les appelle alors parfois antioxygènes. .

En biologie, le terme de radical libre est utilisé pour désigner les dérivés réactifs de l'oxygène, ou 'espèce réactive oxygénée' (Reactive oxygen species : ROS), ou 'radicaux oxygénés libres' ou 'dérivés réactifs de l'oxygène'. Il s'agit d'une classe spécifique de radicaux. Les exemples sont: le radical superoxyde O2. -, le radical hydroxyle HO., les radicaux peroxyde (ROO.), le radical alkoxyle (RO.) où R est une chaîne carbonée.

Les anions superoxyde (oxygène moléculaire ionisé par addition d'un électron supplémentaire) sont des radicaux libres de durée de vie très brève, sont très toxiques pour les molécules biologiques, en particulier les acides gras polyinsaturés, sur lesquels ils produisent des peroxydations en chaîne.

Sources principales de production de radicaux libre:


  Mitochondrie Peroxysome microsome Cytosol
Foie 15% 35% 45% 5%
Autres organes 45% 30% 20% 5%

D'où vient le superoxyde ?. L’excès de NADH ou d’O2 au niveau des mitochondries peut induire la réduction partielle de l’oxygène en ion superoxyde

Comment mettre fin au processus radicalaire ?. Les radicaux libres peuvent réagir entre eux pour mettre fin au processus radicalaire. C'est notamment le cas entre deux superoxydes (O2-) ou entre le superoxyde (O2-) et le monoxyde d'azote (NO):

--> La réaction superoxyde-superoxyde (dismutation) engendre du peroxyde d'hydrogène (H2O2). En effet, O2- est très oxydant; il peut dismuter en H2O2: 2 O2- + 2 H+ --> H2O2 + O2.

--> La réaction superoxyde-monoxyde d'azote produit du peroxynitrite (ONOO ).

D'autre part, les radicaux libres, étant instables, agiront en prélevant des électrons ou atomes d'autres molécules pour s'associer. Ainsi, ils peuvent attaquer le DNA (ADN), les enzymes, les protéines, les membranes cellulaires, .... Ces attaques peuvent être responsables des états suivants:

* disfonctionnement lors de la réplication de l'ADN (DNA) entraînant des mutations et cancers.
* perturbations au sein des cellules pouvant conduire à leur mort.
* destruction des membranes cellulaires. Ceci peut entrainer le durcissement et l'épaississement des artères conduisant aux crises cardiaques.
* détérioration du collagène et rigidité des tissus.

Ce n'est pas terminé! le Peroxyde d’hydrogène (H2O2) provenant de la dismutation du superoxyde peut former, en présence de sels de fer, le radical hydroxyle (OH.) qui est très oxydant: Fe2+ + H2O2 ---> Fe3+ + OH. + OH- (réaction de Fenton).

Radical hydroxyle (OH.), très oxydant,peux réagir avec des substrats organiques:
R + OH.----> ROH.
ROH. + Fe3+ .. ROH + Fe2+ (produits oxydés stables)
ROH. + ROH. ----> R-R + 2 H2O (produits 'cross-linked')
RH + OH. ----> R. + H2O
R. + O2 ---> ROO. (radical peroxyde)
ROO. + RH ---> R. + ROOH (réaction en chaîne)
ROOH + Fe2+ ---> RO. + OH- + Fe3+ (radical alcoxyle)
les réaction terminent avec des produits de cross-linking comme R-R ou ROOR.




Antioxydants

Les antioxydants sont de deux types; antioxydants non enzymatiques et des antioxydants de nature enzymatique.

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