什么是自由基？
自由基是在最外层键合轨道中具有不成对电子的原子或分子物质，很可能参与化学反应。电子更喜欢成对出现，当一个电子在其轨道上单独存在时，它会尝试从另一个原子中获取一个电子以变得更加稳定。当另一个原子失去电子时，它会尝试从另一个原子中窃取电子，这通常会导致危险的连锁反应。自由基会对我们的细胞造成损害，但它们也在许多生物过程中发挥重要作用，例如白细胞在细胞内杀死细菌和一些细胞信号传导过程。
自由基的种类
大多数自由基来自氧原子，被称为活性氧（ROS），如超氧离子、羟基自由基、过氧化氢和单线态氧。
超氧离子（或活性氧）是带有额外电子的氧分子。这种自由基会对线粒体、DNA 和其他分子造成损害。我们的身体可以通过产生超氧化物歧化酶来中和超氧离子。
羟基自由基由电子传递链中的氧分子还原形成。它是中性（不带电）形式的氢氧根离子。羟基自由基具有高度反应性，是自由基生物化学的重要组成部分。与超氧化物不同，羟基自由基不能通过酶促反应消除。Is 的半衰期非常短，只会与其附近的分子发生反应。由于其高反应性，它会破坏大多数有机分子，如碳水化合物、DNA、脂质和蛋白质。
单线态氧是由我们的免疫系统形成的。单线态氧导致低密度脂蛋白胆固醇氧化。
过氧化氢不是自由基，但它参与许多活性氧的产生。过氧化氢是氧代谢的副产物，可被过氧化物酶中和。
有时涉及活性氮原子，这些自由基归入活性氮物种 (RNS) 下。硝酸是最重要的 RNS。一些过渡金属，如铁和铜，有许多不成对电子，也可以作为自由基。这些金属没有那么强的电子亲和力，但可以很容易地接受和捐赠电子。
氧化损伤
自由基可以以不同的方式破坏 DNA。它们可以破坏 DNA 的复制和维持，打开 DNA 分子，或者它们可以通过与 DNA 碱基反应来改变结构。细胞膜中的脂质非常容易发生氧化损伤，因为一些自由基往往会集中在细胞膜中并引起氧化损伤，称为脂质过氧化。许多形式的癌症被认为是自由基和 DNA 之间反应的结果，导致可能导致恶性肿瘤的突变。其他疾病，如动脉粥样硬化、帕金森氏病和阿尔茨海默氏症，也与自由基有关。