ما هي الجذور الحرة

الرئيسية » كيمياء » عناصر كيميائية » ما هي الجذور الحرة

الجذور الحرة هي ذراتٌ أو جزيئاتٌ تنتج عن عمليات التمثيل الغذائي للخلايا الطبيعية، وهي ذراتٌ غير مستقرةٍ لامتلاكها إلكتروناتٍ غير متزاوجةٍ في غلافها الخارجي الأمر الذي يعرضها لفقدان تلك الإلكترونات، فتبدأ رحلة البحث عن إلكتروناتٍ من ذراتٍ أخرى وأخذها لتصبح أكثر كمالًا واستقرارًا، وبالتالي تقوم الذرات التي تمت سرقة إلكتروناتها بالبحث أيضًا عن إلكتروناتٍ من ذراتٍ أخرى وهكذا، مما يشكل خطرًا كبيرًا. فتكون السبب بإلحاق الكثير من الضرر بخلايا الجسم، حيث إنها قد تتراكم في الخلايا مخلّفة وراءها الضرر لجزيئاتٍ أخرى (مثل الحمض النووي والشحوم والبروتينات) فيزيد من خطر الإصابة بالعديد من الأمراض كالسرطان. ولكنها في المقابل تعتبر عاملًا رئيسيًا في بعض العمليات البيولوجية كالقضاء على البكتيريا داخل الخلايا من خلال خلايا الدم البيضاء.

أسباب ومصادر الجذور الحرة

تتشكل الجذور الحرة في الجسم من خلال العديد من الأمور، مثل:
• التعرض للملوثات البيئية:
وهي العوامل المسببة للسرطان، مثل: الإشعاع الشمسي، دخان السجائر، تلوث الهواء والماء، المبيدات الحشرية، مبيدات الأعشاب الموجودة في الطعام الذي نتناوله، والأسبستوس وغيرها من العوامل الأخرى التي تولد الجذور الحرة في جسم الإنسان.
• الإفراط في التمارين الرياضية:
للتمارين الرياضية الكثير من الفوائد للجسم كما أنها قد تساهم في التقليل من الإصابة بسرطان الثدي ولكن يجب أن تكون هذه التمارين باعتدالٍ، حيث أن التمارين المفرطة او التمارين الغير مناسبةٍ قد تستنفذ كميةً كبيرةً من الأكسجين المخزن في الجسم الأمر الذي يولد جذور حرة مفطرة.
• الإجهاد (الضغط العصبي):
ينتج عن الضغط العصبي موادٌ كيميائيةٌ كالكورتيزون والكاتيكولامينات، هذه المواد يمكن أن تخلق جذورًا حرةً.
• التمثيل الغذائي:
عملية التمثيل الغذائي للخلايا في جسم الإنسان تنتج جذور حرة بشكلٍ طبيعيٍّ.
• الكحول:
إدمان الكحول مهما كان نوعها ينتج الجذور الحرة في الجسم.
• الدهون:
الدهون الغير مشبعةٍ المتعددة الموجودة في بعض الأغذية مثل زيوت الخضراوات يتم تأكسدها في الجسم وبالتالي إنتاج جذورٍ حرةٍ، لذلك يجب استبدالها بالدهون الغير مشبعة الأحادية.§

أنواع الجذور الحرة

معظم الجذور الحرة مصدرها من الأكسجين وتندرج تحت اسم أنواع الأكسجين التفاعلي (ROS) وبعض هذه الأنواع:

  • سوبر أكسيد أيون

أو أيون فائق الأكسيد، هو جزيء أكسجين مع إلكترونٍ إضافيٍّ، يلحق هذا النوع من الجذور الحرة الضرر بالميتوكوندريا و الحمض النووي (دي إن أي) والجزيئات الأخرى، يمكن للجسم رد خطره من خلال إنتاج ديسميتايز فائق الأكسيد.

  • جذر الهيدروكسيل

او الهيدروكسيل الجذري، ينشأ من تقليل جزيء الأكسجين في دورة انتقال الإلكترونات، هو ذو صفةٍ محايدةٍ أي غير مملوءٍ بذرات أيون الهيدروكسيد. يتميز بتفاعله الشديد ويعتبر أحد أهم أجزاء الكيمياء الحيوية الجذرية. يستحيل محاربته بالتفاعلات الأنزيمية كالأكسيد الفائق، فله عمرٌ محددٌ وهو نصف قصير جدًا وليس له تفاعلاتٌ إلا مع الجزيئات القريبة منه. نتيجة تفاعلاته العالية يسبب بالضرر لمعظم الجزيئات العضوية مثل الكربوهيدرات والحمض النووي والشحوم والبروتينات.

  • بيروكسيد الهيدروجين

لا يصنف بيروكسيد الهيدروجين من الجذور الحرة ولكن له دورٌ في توليد العديد من أنواع الأكسجين التفاعلية، ينتج بشكلٍ ثانويٍّ من استقلاب الأكسجين، يمكن التصدي له من خلال بيروكسيديزات.

  • أنواع النيتروجين التفاعلي

وفي بعض الأحيان تنتج الجذور الحرة من النيتروجين وتندرج تحت اسم انواع النيتروجين التفاعلي (RNS). ويعتلي حمض النيتريك قائمة أنواع النيتروجين التفاعلي الأكثر أهميةً. تتكون المعادن الانتقالية ( كالحديد والنحاس) من عددٍ كبيرٍ من الإلكترونات الغير مرتبطةٍ التي يمكن أن تتحول إلى جذورٍ حرةٍ، لا تميل هذه المعادن للتقارب من الإلكترون لكنها تقبل الإلكترونات وتتبرع فيها بكل يسرٍ.§

لماذا الجذور الحرة سيئة

في مرحلة الشباب ينجح الجسم في التصدي للجذور الحرة وصد خطرها لدرجةٍ لا يمكن الانتباه لهذا الشيء، لكن اتباع بعض العادات السيئة كالتدخين والغذاء غير المفيد أو التعرض المباشر للكثير من المصادر البيئية للجذور الحرة يزيد خطر تلف الخلايا والأعضاء، كما يؤثر التقدم في العمر على نظام الدفاع الراديكالي الحر. مع الأيام تُتلف الجذور الحرة الخلايا مما يعرض الأعضاء المنتمية لتلك الخلايا لضعف جودة عملها، فمثلًا النسيج الضام المعروف باسم الكولاجين يفقد قوته نتيجة التعرض للجذور الحرة مما يسبب في ازدياد تجاعيد البشرة، جدران الشرايين قد تتعرض للضرر وتتراكم لويحات الكوليسترول مما يعيق تدفق الدم إلى القلب والدماغ والأعضاء الأخرى أو قد يسبب بحدوث جلطاتٍ دمويةٍ.§

كيفية التخلص منها

من الصعب تلافي التعرض المباشر للجذور الحرة، لكن يمكن اتخاذ التدابير اللازمة لوقاية الجسم والبشرة من ضررها من خلال تجنب العوامل الرئيسية المسببة لها، وتعتبر مضادات الأكسدة الحل الأكثر تداولًا في محاربة الجذور الحرة. مضادات الأكسدة هي مركباتٌ تعمل على الحد أو تأخير ضرر الجذور الحرة في تلف الخلايا من خلال الارتباط بها ومنعها من الارتباط بخلايا سليمة وإتلافها. يمكن الحصول عليها من خلال الغذاء والعناية بالبشرة.§