Radical   라디칼

1. 라디칼 (Radical)

  ㅇ 공유결합이 끊어질 때 생기는 반응성 중간체
     - 공유결합이 `균일 분해`로 끊어질 때,
     - 결합 전자쌍이 반으로 나뉘어, 각 원자가 전자 한 개씩 가져감
     - 이렇게 전자 짝이 없는 상태의 원자나 분자를 라디칼이라 함

  ㅇ 여기서, 균일 분해 (homolytic cleavage) 이란?
     - 결합이 대칭적으로 끊어지는 과정.
     - 두 원자가 결합 전자쌍을 각자 하나씩 가져가므로, 각각 홀전자를 가진 라디칼이 생성됨
     - 예로써, H-Cl → H· + Cl·  (H와 Cl이 전자 하나씩 가져가며 각각 라디칼이 됨)


2. 자유 라디칼 (Free Radical)

  ㅇ 전자가 짝(쌍)을 이루지 못한 원자나 분자
     - 전자껍질에 홀전자(unpaired electron)가 하나 이상 존재하는 입자를 말함
        . 이 홀전자는 매우 불안정하고 반응성이 커서,
        . 다른 분자나 원자의 전자를 빼앗거나 결합하려는 경향이 큼.
     - 즉, 팔전자 규칙(octet rule)을 만족하지 않아,
        . 화학 반응에서 매우 활발하게 작용하는 중간체(intermediate)의 형태로 존재함

  ㅇ 例 1) 수산기 자유 라디칼 (Hydroxy Radical, ·OH)
     - 음이온인 수산기 이온(OH-)이 전자 1개를 잃으면,
        . 비록, 전기적으로 중성이지만, 짝을 이루지 않은 전자 하나가 남음
        . 이때, 생성되는 것이 매우 반응성이 큰 ·OH 라디칼임
        . 이는, 산화력이 매우 강하며, 생체 내 조직 손상을 일으킬 수 있음

  ㅇ 例 2) 초과 산화 라디칼 (Superoxide Radical, O2-·)
     - 산소 분자(O2)가 전자 하나를 더 받으면,
        . 전자수가 홀수가 되어 불안정한 음이온 라디칼(O2-·)이 됨
           .. O2 + e- → O2-·
        . 이 라디칼은, "superoxide anion", 초과산화 음이온이라 부름
     - 여기에, 전자가 한 개가 더 추가되면,
        . O2-· + e- → O22- (과산화물 이온, peroxide ion)


3. 활성 산소 (ROS, Reactive Oxygen Species)

  ㅇ 산소가 관여한 반응성 화학종
     - 체내에서 산소 분자(O2)가 여러 화학 반응(특히, 대사 과정이나 면역 반응 등)을 거치며,
     - 생성되는 반응성이 매우 높은 산소 기반 분자들을 총칭함
     - 이들 대부분이 자유 라디칼이거나, 자유 라디칼로 변환될 수 있는 형태임

  ※ [참고사항]
     - 자유 라디칼 : 짝 없는 전자를 가진 반응성 입자
     - 활성 산소(ROS) : 산소가 포함된 반응성 화학종 (라디칼 포함)
     - 둘의 관계 : 대부분의 ROS는 자유 라디칼이거나, 자유 라디칼을 생성함
     - 결과적으로, : 체내 ROS가 과도해지면 → 산화 스트레스 → 세포 손상 및 노화 유발