Radikal Bebas
Radikal bebas adalah atom atau molekul yang kehilangan elektron / memiliki elektron yang tidak berpasangan, sehingga molekul tersebut menjadi tidak stabil dan selalu berusaha mengambil elektron dari atom atau molekul lain.
Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, beberapa logam, hasil penyinaran ultra violet, radiasi, zat kimiawi dalam makanan dan polutan lain.
Contoh Radikal Bebas
Contoh radikal bebas sederhana adalah radikal hidroksil (HO•), yaitu senyawa yang mempunyai satu atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen. Contoh radikal bebas yang lain adalah karben (:CH2) yang mempunyai dua elektron tak berpasangan, dan anion superoksida (•O−
2) yaitu molekul yang kelebihan elektron. Perhatikan radikal bebas oksigen berikut ini.
Perlu diketahui bahwa anion hidroksil (HO−), kation karbenium (CH+
3) dan anion oksida (O2−) bukan radikal karena ikatan yang terbentuk faktanya diakibatkan oleh adanya penambahan atau pelepasan elektron.
Pembentukan Radikal Bebas
Pembentukan radikal bebas diakibatkan oleh adanya pemeahan ikatan kovalen secara homolitik. Pemecahan homolitik membutuhkan energi yang sangat besar. Sebagai contoh, pemecahan H2 menjadi 2H· mempunyai ΔH° sebesar +435 kJ/mol dan Cl2 menjadi 2Cl· membutuhkan +243 kJ/mol. Hal ini dikenal dengan energi disosiasi homolitik yang disingkat dengan DH°. Energi ikatan antara dua atom berikatan kovalen dipengaruhi oleh struktur molekul. Pemecahan homolitik kebanyakan terjadi pada dua atom yang mempunyai elektronegativitas yang hampir sama. Dalam kimia organik, sering terjadi pada ikatan O-O pada peroksida.
REAKSI KIMIA RADIKAL BEBAS
Dalam reaksi kimia, radikal bebas sering dituliskan sebagai titik yang ditempatkan pada simbol atom atau molekul. Contoh penulisan radikal bebas berikut sebagai hasil dari pemecahan homolitik:
Cl2 → Cl• + Cl•
Mekanisme reaksi radikal menggunakan panah bermata tunggal untuk menjelaskan pergerakan elektron tunggal :
Pemutusan homolitik pada pemecahan ikatan digambarkan dengan penarikan satu elektron. Hal ini digunakan untuk membedakan dengan pemutusan heterolitik yang menggunakan anak panah bermata ganda pada umumnya.
Radikal bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal sebagai intermediet yang sangat reaktif. Reaksi rantai melibatkan radikal bebas yang biasanya dibagi menjadi tiga tahap, meliputi inisiasi, propagasi dan terminasi. Contoh dalam hal ini adalah reaksi klorinasi metana.
Inisiasi
Inisiasi adalah tahap pembentukan awal radikal-radikal bebas. Hal ini menyebabkan jumlah radikal bebas meningkat pesat. Dalam klorinasi metana, tahap inisiasi adalah pemutusan secara homolitik ikatan Cl-Cl.
Cl2 → Cl• + Cl•
Propagasi
Propagasi adalah reaksi yang melibatkan radikal bebas yang mana jumlah radikal bebas akan tetap sama. Setelah terbentuk, radikal bebas klor akan menjalani sederetan reaksi. Tahap propagasi yang pertama adalah radikal bebas klor yang merebut sebuah atom hidrogen dari dalam molekul metana, menghasilkan radikal bebas metil dan HCl.
Cl• + H:CH3 + 1 kkal/mol → H:Cl + •CH3
Radikal bebas metil juga sangat reaktif. Dalam tahap propagasi kedua, radikal bebas metil merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2.
Terminasi
Terminasi adalah reaksi yang berujung pada turunnya jumlah radikal bebas. Umumnya, penurunan ini diakibatkan oleh adanya penggabungan radikal bebas yang masih tersisa.
Cl• + •CH3 → CH3Cl
Efek Radiasi Terhadap Manusia
Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya melewati saja. Jika berinteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasi atom. Setiap terjadi proses ionisasi atau eksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya. Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran) atom dan struktur molekul. Ini merupakan awal dari perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang merugikan.
Pertanyaan: mengapa energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi?
permasalahan: dari postingan yang saya buat, saya memiliki pertanyaan bagaimana sebenarnya peran radikal bebas dalam tubuh kita,? apakah terdapat peran baik atau hanya peran buruk yang meugikan tubuh?
Komentar ini telah dihapus oleh administrator blog.
BalasHapusInisiasi
HapusInisiasi adalah tahap pembentukan awal radikal-radikal bebas. Hal ini menyebabkan jumlah radikal bebas meningkat pesat. Dalam klorinasi metana, tahap inisiasi adalah pemutusan secara homolitik ikatan Cl-Cl.
Cl2 → Cl• + Cl•
Komentar ini telah dihapus oleh administrator blog.
BalasHapusJelaskan mengapaEnergi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. ?
BalasHapuska radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya melewati saja. Jika berinteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasi atom. Setiap terjadi proses ionisasi atau eksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya. Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran) atom dan struktur molekul. Ini merupakan awal dari perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang merugikan.
HapusSatuan dasar dari jaringan biologis adalah sel. Sel mempunyai inti sel yang merupakan pusat pengontrol sel. Sel terdiri dari 80% air dan 20% senyawa biologis kompleks. Jika radiasi pengion menembus jaringan, maka dapat mengakibatkan terjadinya ionisasi dan menghasilkan radikal bebas, misalnya radikal bebas hidroksil (OH), yang terdiri dari atom oksigen dan atom hidrogen. Secara kimia, radikal bebas sangat reaktif dan dapat mengubah molekul-molekul penting dalam sel.
DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu molekul yang terdapat di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan fungsi sel serta menggandakan dirinya sendiri.
Setidaknya ada dua cara bagaimana radiasi dapat mengakibatkan kerusakan pada sel. Pertama, radiasi dapat mengionisasi langsung molekul DNA sehingga terjadi perubahan kimiawi pada DNA. Kedua, perubahan kimiawi pada DNA terjadi secara tidak langsung, yaitu jika DNA berinteraksi dengan radikal bebas hidroksil. Terjadinya perubahan kimiawi pada DNA tersebut, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat menyebabkan efek biologis yang merugikan, misalnya timbulnya kanker maupun kelainan genetik.
Pada dosis rendah, misalnya dosis radiasi latar belakang yang kita terima sehari-hari, sel dapat memulihkan dirinya sendiri dengan sangat cepat. Pada dosis lebih tinggi (hingga 1 Sv), ada kemungkinan sel tidak dapat memulihkan dirinya sendiri, sehingga sel akan mengalami kerusakan permanen atau mati. Sel yang mati relatif tidak berbahaya karena akan diganti dengan sel baru. Sel yang mengalami kerusakan permanen dapat menghasilkan sel yang abnormal ketika sel yang rusak tersebut membelah diri. Sel yang abnormal inilah yang akan meningkatkan risiko tejadinya kanker pada manusia akibat radiasi.
Efek radiasi terhadap tubuh manusia bergantung pada seberapa banyak dosis yang diberikan, dan bergantung pula pada lajunya; apakah diberikan secara akut (dalam jangka waktu seketika) atau secara gradual (sedikit demi sedikit).
Sebagai contoh, radiasi gamma dengan dosis 2 Sv (200 rem) yang diberikan pada seluruh tubuh dalam waktu 30 menit akan menyebabkan pusing dan muntah-muntah pada beberapa persen manusia yang terkena dosis tersebut, dan kemungkinan satu persen akan meninggal dalam waktu satu atau dua bulan kemudian. Untuk dosis yang sama tetapi diberikan dalam rentang waktu satu bulan atau lebih, efek sindroma radiasi akut tersebut tidak terjadi.
Contoh lain, dosis radiasi akut sebesar 3,5 – 4 Sv (350 – 400 rem) yang diberikan seluruh tubuh akan menyebabkan kematian sekitar 50% dari mereka yang mendapat radiasi dalam waktu 30 hari kemudian. Sebaliknya, dosis yang sama yang diberikan secara merata dalam waktu satu tahun tidak menimbulkan akibat yang sama.
Selain bergantung pada jumlah dan laju dosis, setiap organ tubuh mempunyai kepekaan yang berlainan terhadap radiasi, sehingga efek yang ditimbulkan radiasi juga akan berbeda.
Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy atau lebih yang diberikan secara sekaligus pada seluruh tubuh dan tidak langsung mendapat perawatan medis, akan dapat mengakibatkan kematian karena terjadinya kerusakan sumsum tulang belakang serta saluran pernapasan dan pencernaan. Jika segera dilakukan perawatan medis, jiwa seseorang yang mendapat dosis terserap 5 Gy tersebut mungkin dapat diselamatkan. Namun
Bagaimana cara menghadapi/mengurangi radikal bebas secara kimia?
BalasHapus1. Vitamin A (Betakaroten dan karotenoid)
HapusBetakaroten (ß-Karoten) merupakan bentuk awal dari vitamin A. Betakaroten berbentuk pigmen berwarna dominan merah-jingga. Pigmen ini banyak ditemukan secara alami pada tumbuhan dan buah-buahan.
Senyawa itulah yang memberikan warna jingga pada wortel, labu, dan ubi. Selain tiga makanan tersebut, betakaroten juga bisa didapatkan dari sayur bayam, tomat, buah bit, brokoli, melon, jagung, kangkung, buah mangga, buah persik, dan buah jeruk.
Sementara itu, karotenoid adalah pigmen merah, oranye, dan kuning yang juga bisa ditemukan pada sayuran dan buah-buahan. Zat ini merupakan antioksidan yang baik bagi tubuh.
2. Vitamin C
Vitamin C termasuk golongan vitamin antioksidan yang mampu menangkal berbagai radikal bebas ekstraselular. Beberapa karakteristiknya antara lain sangat mudah teroksidasi oleh panas, cahaya, dan logam.
Vitamin C banyak terkandung pada paprika merah, parika hijau, dan kuning, tomat, brokoli, sawi, kembang kol, buah stroberi, melon, jeruk, kangkung, dan buah pepaya.
3. Vitamin E
Sumber vitamin E bisa didapatkan dari sayuran brokoli, wortel, lobak hijau, paprika merah, bayam, sawi, kacang-kacangan, dan biji bunga matahari.
4. Selenium
Selain berbagai vitamin di atas, jenis antioksidan lainnya adalah mineral selenium. Mineral ini juga berfungsi sebagai antioksidan. Beberapa penelitian melaporkan bahwa mineral ini mampu melindungi prostat dari kanker.
Tetapi ada juga yang meminta kita berhati-hati, karena mineral ini dapat meningkatkan risiko kanker melanoma pada kulit. Sumber selenium di antaranya ada pada ikan tuna, daging sapi, unggas, dan produk biji-bijian.
5. Zinc
Mineral zinc (seng) juga merupakan antioksidan yang baik bagi tubuh manusia. Mineral ini berfungsi untuk meningkatkan kekebalan tubuh dari serangan berbagai penyakit yang menyerang tubuh manusia.
Zinc juga berperan dalam kerja enzim-enzim dalam tubuh. Tanpa zinc, enzim tak dapat bekerja demi lancarnya metabolisme tubuh. Sumber zinc di antaranya dari tiram, daging merah, unggas, kacang-kacangan, makanan laut, biji-bijian, sereal, dan produk olahan susu.
pada dasarnya produksi radikal berlebih dapat menimbulkan kerusakan tubuh. karena, Radikal yang mengandung hidrogen hasil dari penyerangan atom H (H-). Tidak hanya pada lipid, setiap reaksi yang menghasilkan radikal bebas dapat merusak organ dalam maupun luar tubuh.Peroksidasi (auto-oksidasi) lipida dapat menyebabkan kerusakan jaringan tubuh secara in vivo sehingga menimbulkan beberapa penyakit seperti kanker. Efek yang merusak ini ditimbulkan oleh radikal bebas (ROO*, RO*, OH*) yang dihasilkan saat pembentukan peroksida dari asam lemak. Untuk mengendalikan dan mengurangi peroksidasi lipida memerlukan antioksidan.
BalasHapusantioksidan digolongkan menjadi 2 berdasarkan sumbernya, yaitu antioksidan endogen dan antioksidan eksogen. Antioksidan yang diproduksi dalam tubuh berupa enzim yang terdiri dari superoksida dismutase, glutation peroksidase, dan katalase. Sedangkan antioksidan yang berasal dari luar tubuh adalah vitamin C, vitamin E, betakaroten, selenium, zinc, mangan, dan senyawa flavonoid.
Dalam proses penetralan radikal bebas, antioksidan endogen bekerjasama dengan antioksidan eksogen. Prosesnya dimulai dari Vitamin E yang menangkap radikal bebas, kemudian vitamin E berubah menjadi vitamin E radikal yang selanjutnya menangkap elektron dari vitamin C. Vitamin C ini juga berubah menjadi radikal sampai dinetralisir oleh glutation sehingga tidak lagi bersifat destruktif.
Trimakasih fajar telah membantu permasalahan blog saya
HapusBaiklah, saya akan mencoba menjawab permasalahan anda.
BalasHapusJenis radikal bebas
Polusi udara : Polusi dari kendaraan bermotor, industri, asap rokok, mesin foto copy, pendingin ruangan, dan makanan yang tidak sehat, merupakan sumber radikal bebas yang berbahaya bagi tubuh manusia. Selain itu, proses alami respirasi dan fungsi metabolisme yang buruk di dalam tubuh, juga menjadi penyebab internal meningkatkan radikal bebas dalam tubuh.
Radiasi UV : Matahari memancarkan sinar dengan radiasi panjang gelombang dengan rentang yang sangat lebar, tetapi yang masuk ke bumi dan mendapat perhatian khusus adalah sinar ultra violet yang memiliki energi cukup besar yang dapat memicu bahkan menimbulkan radikal bebas dalam tubuh terutama kulit.
Pestisida : Pestisida kimia merupakan bahan beracun yang sangat berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Hal ini disebabkan pestisida bersifat polutan dan menyebarkan radikal bebas yang dapat menyebabkan kerusakan organ tubuh seperti mutasi gen dan gangguan syaraf pusat. Disamping itu residu kimia yang beracun tertinggal pada produk pertanian dapat memicu kerusakan sel, penuaan dini dan munculnya penyakit degeneratif.
Obat-obatan : Beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam bentuk peningkatan tekanan oksigen. Bahan-bahan tersebut bereaksi bersama hiperoksia dapat mempercepat tingkat kerusakan. Termasuk didalamnya antibiotika kelompok quinoid atau berikatan logam untuk aktivitasnya (nitrofurantoin), obat kanker seperti bleomycin, anthracyclines (adriamycin), dan methotrexate, yang memiliki aktifitas pro-oksidan. Selain itu, radikal juga berasal dari fenilbutason, beberapa asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalasin dapat menginaktifasi protease, dan penggunaan asam askorbat dalam jumlah banyak mempercepat peroksidasi lemak.
Olahraga berlebihan : Olahraga berlebihan akan membuat tubuh membutuhkan suplai oksigen yang sangat banyak, sehingga peningkatan ini akan memicu timbulnya radikal bebas dalam tubuh. Jika gaya olahraga semacam ini dilakukan dengan frekuensi yang sering, maka akan terjadi penumpukan radikal bebas dalam tubuh. Peningkatan pembentukan radikal bebas dalam aktivitas olahraga dapat disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya yaitu oleh rusaknya jaringan otot akibat dari gerakan-gerakan yang bersifat eksposif. Olah raga dengan intesitas tinggi dan durasi lama ternyata juga terbukti dapat menimbulkankerusakan sel. Konversi radikal bebas lemah (superoxide) menjadi radikal bebas yang lebih merusak (hydroxyl) oleh akumulasi asam laktat otot serta dari peningkatan metabolisme energi yang meningkatan jumlah molekul oksigen (O2) di dalam tubuh. Ketidakseimbangan antara jumlah radikal bebas yang terbentuk di dalam tubuh dengan kapasitas kemampuan antioksidan alami tubuh untuk ‘menjinakannya’ dapat menyebabkan kondisi yang disebut sebagai stres oksidatif (oxidative stress). Stres oksidatif yang dipicu oleh peningkatan jumlah radikal bebas di dalam tubuh akibat dari peningkatan metabolisme energi , kualitas udara yang buruk ataupun sebab lainnya dapat menyebabkan kerusakan pada sel, jaringan dan organ tubuh.
Radiasi : Radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas. Radiasi elektromagnetik (sinar X, sinar gamma) dan radiasi partikel (partikel elektron, photon, neutron, alfa, dan beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya pada komponen seluler seperti air. Radikal primer tersebut dapat mengalami reaksi sekunder bersama oksigen yang terurai atau bersama cairan seluler.
Autoksidasi : Autoksidasi merupakan produk dari proses metabolisme aerobik. Molekul yang mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin, hemoglobin, mioglobin, sitokrom C yang tereduksi, dan thiol. Autoksidasi dari molekul diatas menghasilkan reduksi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok reaktif oksigen. Superoksida merupakan bentukan awal radikal. Ion ferrous (Fe II) juga dapat kehilangan elektronnya melalui oksigen untuk membuat superoksida dan Fe III melalui proses autoksidasi.
Trimakasih telah membantu menjawab permasalahan blog saya
Hapus
BalasHapusBaiklah saya akan menjawab pertanyaan saudari mutiara
Radikal bebas adalah molekul atau atom yang pada orbital terluarnya tidak memiliki pasangan elektron, radikal bebas mengambil elektron senyawa lain sehingga menimbulkan reaksi berantai penciptaan radikal bebas.
ini yang menyebabkan perusakan molekul-molekul pembentuk sel dan menyebabkan sel manjadi rusak, mati dan bermutasi, ini laah penyebab penyakit degeneratif seperti kanker dan penuan sel. Ini adalah peran jahat dari radikal bebas. Radikal bebas juga memiliki peran baik yaitu sebagai pertahanan tubuh, ketika kuman masuk kedalam tubuh, sel darah putih akan menghancurkan dan memakan kuman dengan bantuan si radikal bebas. Seperti itulah kira-kira peran baik dan jahat dari radikal bebas
Trimakasih telah membantu menjawab pertanyaan di blog saya
Hapus