Resumen sobre la bioquímica de los radicales libres asi bien epic mamalon chingon ala que buena aportacion mi estimado papu tilin amigos juasjausjausjuasjuas eso les pasa por publicar malos momos y no epic praks like me xddddddd bueno ya me voy o si no me van a fucilar ya hablando en serio este documento es un gran aporte asi bien citificista maldita barra no sube mas XXDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD

1. RADICALES LIBRES.
Definición de Radicales Libres:
Un radical libre es una entidad química con un electrón desemparejado,
extraordinariamente reactivo y de vida efímera, su inestabilidad les la capacidad de
combinarse con integrantes de la estructura celular (carbohidratos, lípidos, proteínas,
ácidos nucleicos y derivados). Esto da lugar a una molécula disfuncional que puede
repercutir en la vida celular (Ejm: lipoperoxidación).
Los Radicales Libres son:
 Moléculas que se generan constantemente como resultado del metabolismo
celular normal.
 Estos son continuamente desactivados por diversos mecanismos, incluyendo
enzimas y procesos de atrapamiento.
 Forman parte normal de células y tejidos, con una reserva específica en cada tipo
celular.
 En ciertos tipos celulares, desempeñan un papel en la adaptación del organismo a
su entorno.
 Sin embargo, un aumento "fisiológico" de su concentración, inducido por agentes
químicos o cambios en la presión parcial de oxígeno, puede causar alteraciones
importantes.
 Por otro lado, una disminución "fisiológica" en algunos tejidos también puede
tener consecuencias significativas en términos de funciones celulares.
Naturaleza de los Radicales libres:
Los pares de electrones de cada orbital tienen un giro o rotación sobre su eje opuesto entre
sí (antiparalelo). El giro electrónico (spin) es un vector que representa el campo
magnético inducido por la rotación.
Los Radicales buscan la forma
de completa su par electrónico,
mediante una reacción entre 2
radicales (terminación), o la
sustracción de un electrón de
otra molécula que se
consecuentemente se convierte
en un radical (Propagación).

2. Naturaleza Radical del Oxigeno Molecular:
El oxígeno molecular (O2) es fundamentalmente un birradical, pudiendo intervenir en
reacción univalentes al aceptar electrones, (las enzimas oxidasas y oxigenasas contienen
metales de transición en su sitio activo capaces de aceptar y de donar electrones únicos).
La mayor parte del oxigeno en el organismo es reducido a agua por acción del complejo
citocromo-oxidasa, sus intermediarios normalmente no se difunden fuera de su sitio
activo.
Radicales Libres derivados del Oxigeno:
 Cuando una molécula de oxígeno acepta
un electrón, se convierte en un radical con
carga negativa, el anión superóxido (O-
2).
 H202, no es realmente un radical, pero al
captar un electrón y un protón da lugar a
agua y un radical hidroxilo (OH’)
 El oxígeno molecular puede absorber
22kcal y convertirse en (1
O2*), no es un
radical, pero si muy inestable y reactivo.
 Al absorber 15kcal más, se convierte
(1
O2**), de vida efímera que regresa
rápidamente a su forma anterior.

3. Producción biología de radicales libre de oxígeno:
(3)
Anión superóxido. En esta reacción, el oxígeno molecular (O2) se reduce a aniones
superóxido (O2-
) mediante la adición de electrones y protones. El NADPH (nicotinamida
adenina dinucleótido fosfato reducido) actúa como donante de electrones en este proceso,
convirtiéndose en NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) en el lado derecho
de la ecuación. Además, se requieren protones (H+) para completar la reacción.
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(4)
Oxidación del anión superóxido. En esta reacción, el anión superóxido (O-
2) se oxida en
presencia de protones (H+
), dando como resultado oxígeno molecular (O2) y peróxido de
hidrógeno (H2O2). Es importante destacar que esta reacción representa un proceso de
conversión de especies reactivas de oxígeno, donde el superóxido es una forma más
reactiva y se transforma en productos menos reactivos como el oxígeno y el peróxido de
hidrógeno.
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Formación de hipohalogenuros. En este caso, el peróxido de hidrógeno (H2O2) y el
halogenuro (por ejemplo, Cl−
) son sustratos para la mieloperoxidasa (MPO), que cataliza
la oxidación del halogenuro para producir el correspondiente hipohalógeno (por ejemplo,
hipoclorito, OCl−
). Estos productos tienen propiedades antimicrobianas y contribuyen a
la capacidad del sistema inmunológico para combatir infecciones.
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La formación del radical hidroxilo (OH−
). En el ciclo de Haber-Weiss, el peróxido de
hidrógeno (H2O2) se combina con metales de transición como Cu⁺ o Fe²⁺ mediante la
reacción de Fenton, generando el radical hidroxilo. Además, el radical anión superóxido
(O2−) alimenta la producción de Fe²⁺, regenerando el ciclo. Este proceso implica la
dismutación del radical anión superóxido, la formación de H2O2, su descomposición en
radical hidroxilo con la intervención de Fe²⁺, y la regeneración de Fe²⁺ por el radical anión

4. superóxido. La coexistencia de estos radicales en entornos biológicos ricos en hierro es
peligrosa, ya que el radical hidroxilo es un oxidante altamente reactivo que puede
interactuar con diversas moléculas en organismos vivos.
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Singulete de oxígeno. No es un radical de oxígeno, pero se incluye debido a su alta
reactividad en reacciones con oxígeno molecular. Se forma al iluminar ciertos pigmentos
biológicos en presencia de oxígeno, como la clorofila y las porfirinas. Aunque carece de
electrones desapareados, muestra una fuerte capacidad oxidante, especialmente hacia los
lípidos de las membranas celulares. Se produce en tejidos expuestos a radiaciones
ionizantes terapéuticas.
Defensas biológicas contra los radicales libres de oxigeno
 El primer nivel de defensa contra la reducción univalente del oxígeno implica
sistemas enzimáticos que realizan la reducción tetravalente de manera
consecutiva, sin liberar intermediarios parcialmente reducidos. La citocromo-
oxidasa en la cadena respiratoria mitocondrial es altamente eficiente en este
proceso, siendo responsable de más del 90% de la reducción del oxígeno en el
organismo humano.
 El segundo nivel de defensa contra el radical anión superóxido (O2-) se basa en
la presencia de enzimas especializadas llamadas superóxido dismutasas (SOD).
Estas metaloenzimas catalizan eficientemente la dismutación del O2-,
produciendo oxígeno molecular y peróxido de hidrógeno (H2O2). En células
eucariotas, hay dos tipos de SOD: una citoplásmica con Cu2+ y Zn2+ en su sitio
activo, y otra mitocondrial con Mn3+. Ambas cumplen un papel crucial en la
neutralización del radical superóxido, mostrando una eficiencia cercana al límite
teórico de difusión. La presencia de una SOD mitocondrial con Mn3+ en bacterias
respalda la teoría del origen simbiótico de las mitocondrias.
 El tercer nivel de defensa contra especies reactivas de oxígeno incluye enzimas
especializadas para neutralizar el peróxido de hidrógeno (H2O2). La catalasa,
presente en los peroxisomas, cataliza la dismutación de H2O2, produciendo agua
y oxígeno molecular. Además, las peroxidasas, como la glutatión-peroxidasa en
mamíferos, juegan un papel crucial. Esta enzima cataliza la reducción de H2O2
utilizando glutatión reducido (GSH), produciendo glutatión oxidado (GSSG) y
agua. La glutatión-reductasa regenera GSH a partir de GSSG, utilizando NADPH.
Estas reacciones mantienen el equilibrio del glutatión, un antioxidante clave, y
evitan el agotamiento de sus reservas.

5.  En el cuarto nivel de defensa contra especies reactivas de oxígeno, el radical
hidroxilo generado en el ciclo de Haber-Weiss puede ser neutralizado por la
vitamina E o alfa-tocoferol, un antioxidante eficaz presente en las membranas
biológicas. La vitamina C o ácido ascórbico actúa como donador de electrones,
reaccionando rápidamente con el radical anión superóxido, el radical hidroxilo, el
singulete de oxígeno y el ácido hipocloroso. Sin embargo, su administración en
pacientes con sobrecarga de hierro puede tener riesgos. El glutatión (GSH),
además de ser un captor de peróxido de hidrógeno, también neutraliza el radical
hidroxilo y el singulete de oxígeno. Los metales de transición hierro y cobre,
implicados en la generación de radicales libres, son regulados por proteínas como
la ferritina y la transferrina para el hierro, y la ceruloplasmina y la albúmina para
el cobre. Las proteínas, especialmente la albúmina, pueden capturar radicales
libres, pero este proceso puede llevar a la transformación de la proteína en una
forma anormal y ser considerado como una actividad "suicida" debido a la
degradación acelerada de las proteínas modificadas por radicales libres.
 En el quinto nivel de defensa contra el daño molecular, se lleva a cabo la
reparación. La mayoría de las moléculas en el organismo se renuevan
constantemente, lo que permite la eliminación periódica de daños. En el caso del
material genético, los radicales libres de oxígeno pueden causar rupturas en la
cadena del ADN e incluso inducir mutaciones. Sin embargo, existen mecanismos
enzimáticos de reparación que restablecen la información genética. Se estima que,
en promedio, ocurren alrededor de 1000 ataques oxidativos al ADN por célula por
día en el organismo humano. La importancia de los mecanismos de reparación del
ADN se evidencia en enfermedades congénitas como el síndrome de Bloom,
donde la deficiencia de la enzima DNA-ligasa 1 resulta en inestabilidad genética
y mayor riesgo de cáncer. En el xeroderma pigmentoso, la deficiencia genética
afecta a la enzima que elimina bases de timina modificadas en el ADN, lo que
provoca hipersensibilidad a la luz solar y mayor incidencia de cáncer de piel.
Papel de los radicales libres de oxígeno en patofisiología:
 Fagocitosis: Durante la fagocitosis, los fagocitos generan metabolitos de oxígeno,
incluyendo radicales, para combatir bacterias invasoras. Aunque eficaz, este
proceso puede causar daño en el entorno, asociándose comúnmente con la
inflamación en infecciones. La NADPH-oxidasa, clave en este proceso, muestra
su importancia en la granulomatosis crónica congénita, donde su disfunción lleva
a infecciones graves.
 Inflamación: Los fagocitos activados liberan ácidos grasos insaturados, como
ácido araquidónico, generando radicales libres de oxígeno. Estos compuestos
promueven la inflamación, induciendo vasodilatación, agregación plaquetaria y
leucotaxis. Además, causan daño a las membranas celulares y liberan más
radicales, contribuyendo al proceso inflamatorio. La aplicación de superóxido
dismutasa resalta la importancia del radical anión superóxido en la inflamación,
capaz de desencadenar la formación del radical hidroxilo, más agresivo.

6.  Lipoperoxidación: Este proceso afecta a los ácidos grasos polinsaturados de las
membranas celulares, siendo iniciado por el radical hidroxilo. Este radical genera
una cadena de reacciones que afecta otros lípidos. En presencia de pigmentos
orgánicos, el singulete de oxígeno también puede desencadenar la
lipoperoxidación.
 Isquemia-reperfusión. En un tejido isquémico, la falta de oxígeno durante un
periodo prolongado conduce a la hipoxia o anoxia, causando daño tisular y muerte
celular. En situaciones clínicas, una parte significativa del daño ocurre durante la
reperfusión, cuando se restablece parcial o totalmente la circulación sanguínea,
denominándose este daño postisquémico o de reperfusión. La enzima xantina-
oxidasa, sintetizada en prácticamente todos los tejidos, es la fuente de radicales
libres de oxígeno durante la reoxigenación. En este contexto, la interrupción del
flujo sanguíneo reduce la producción de ATP, aumentando los iones de Ca2+ y
activando la conversión irreversible de xantina-deshidrogenasa a xantina-oxidasa.
Durante la reperfusión, la xantina-oxidasa cataliza la formación de radicales anión
superóxido, peróxido de hidrógeno y radical hidroxilo. La administración de
superóxido-dismutasa, inhibidores de xantina-oxidasa o captadores de radicales
hidroxilos puede mitigar el daño postisquémico en animales experimentales.