Jakie są reaktywne gatunki tlenu?
Reaktywne formy tlenu (ROS) to cząsteczki, które zawierają pierwiastek tlenu i są bardzo aktywne chemicznie. Cząsteczki te, które mogą przybierać różne formy, osiągają tę reaktywność z powodu jednej wspólnej cechy: obecności elektronu, który ma tylko jedno wiązanie. Elektrony w tym stanie mają silną tendencję do tworzenia silniejszych wiązań, co prowadzi do reakcji chemicznych. Reaktywne formy tlenu mogą być tak proste, jak cząsteczki nadtlenku (O 2 - ) lub bardziej złożone cząsteczki, takie jak nadtlenek wodoru (H 2 O 2 2). Cząsteczki te, czasem nazywane utleniaczami lub wolnymi rodnikami, znajdują się w ludzkim ciele i są wykorzystywane i tworzone w procesach komórkowych.
Komórki ludzkiego ciała wykorzystują cząsteczki nadtlenku do przekształcania pożywienia w energię i inne funkcje metaboliczne. Te procesy biochemiczne są bardzo złożone, ale wiele z nich zaczyna się od przekształcenia cząsteczek ponadtlenkowych w inne reaktywne formy tlenu, które następnie wykorzystuje się w dalszych reakcjach. Ciało ma naturalne środki radzenia sobie z tymi cząsteczkami, ponieważ liczne enzymy służą ich neutralizacji lub przekształceniu w mniej reaktywną formę. Nadmiar reaktywnych cząsteczek tlenu jest potencjalnie szkodliwy i uważa się, że przyczynia się do wielu procesów niszczących komórki ludzkie, DNA i, ostatecznie, ogólny stan zdrowia. Wiele produktów spożywczych i innych suplementów jest sprzedawanych jako zawierające przeciwutleniacze, które są substancjami, które neutralizują nadmiar cząsteczek reaktywnych form tlenu, zapobiegając ich uszkodzeniu przez organizm.
Cząsteczki takie jak reaktywne formy tlenu mogą być wprowadzane do organizmu na wiele sposobów, ale przede wszystkim są wprowadzane przez powietrze, którym oddychamy. Dym papierosowy i przemysłowe spaliny zawierają duże ilości tego rodzaju cząsteczek, o których wiadomo, że uszkadzają ludzkie tkanki, a zwłaszcza płuca. Ozon (O 3 , naturalnie występująca cząsteczka, jest również bardzo reaktywny chemicznie, chociaż występuje tylko w niewielkich ilościach w ziemskiej atmosferze.
Reaktywne formy tlenu mogą uszkodzić ludzkie DNA poprzez reakcję z białkami zawartymi w łańcuchach DNA. Uszkodzenia te mogą czasami zostać naprawione przez naturalne mechanizmy obronne organizmu, ale mechanizmy te są niedoskonałe, a gdy naprawy się nie udają, mogą prowadzić do mutacji genetycznych. Uszkodzenie oksydacyjne DNA może powodować obniżoną aktywność enzymów i zostało powiązane z rakiem. Ten potencjał uszkodzenia komórek i tkanek organizmu, z powodu nadwyżki niektórych reaktywnych form tlenu w połączeniu z koniecznością pewnej liczby niektórych cząsteczek ROS, stwarza pewien paradoks. Ciało potrzebuje i wykorzystuje niektóre rodzaje tych cząsteczek do podstawowych funkcji metabolicznych, ale ich nadmiar może być szkodliwy.