Реактивни кислородни видови

Реактивните видови на кислород се метаболитички продукти, формирани од два вида клетки кои се вклучени во метаболизмот - ендоплазматичниот ретикулум и митохондриите.

Реактивните кислородни видови како што се О₂^- (супероксиден јон), H₂O₂ (водород пероксид) и ·OH (хидроксилен радикал) имаат бројни биолошки ефекти. Тие можат да ги уништат бактериите но и да ги мутираат и уништат човечките клетки, да  доведат до појава на сериозни болести како рак, мозочен удар, воспалителни процеси,кардиоваскуларни проблеми и слично.

Реактивните видови на кислород се произведуваат континуирано кај сите животни кои дишат воздух. Бидејќи нормалниот метаболички пат зависи од потрошувачката и хемиската употреба на кислород, производството на реактивни видови на кислород е неминовно.

Овие видови на  кислородот се различни од нормалните молекули. Тие се менуваат со процесот на „оксидација" и се многу нестабилни. Бидејќи  се нестабилни, тие имаат тенденција да реагираат со  се¢ она што е во контакт со нив.

При метаболизмот, некои електрони успеваат да излезат од контрола при  респираторните процеси  и да го редуцираат O₂ до супероксиден јон, О₂^-

O₂ + e⁻ → ^•O₂^-

Супероксидниот  јон е најопасниот реактивен вид кој го врши оштетувањето на клеточните компоненти, доведува до клеточна смрт или мутација на клетките.

Ензимот супероксид дисмутаза (самото име покажува кој е супстрат и која реакција е катализирана) ги штити клетките со катализирање на претворбата на О₂^-  во O₂ и H₂O₂:

2О₂^-+2H⁺ = H₂O₂ + O₂  или
2 H⁺ + ^•O₂^- + ^•O₂^- → H₂O₂ + O₂

Ако погледнете подобро ќе забележите дека се работи за реакција на диспропорција!

Но и  H₂O₂ што се образува при реакцијата со електроните што излегле од респираторната верига, е  исто така моќен оксидационен агенс којшто е штетен за клетките. Тој натаму се метаболизира од страна на каталази и пероксидази. Каталазите ја катализираат следната реакција, опишана со равенката:

2H₂O₂  = 2H₂O + O₂   или подробно

H₂O₂ + e⁻ → HO⁻ + ^•OH

2 H⁺ + 2 e⁻ + H₂O₂ → 2 H₂O

Пероксидазите го редуцираат водород пероксидот до вода преку оксидација на органски молекули (ензимот глутатион пероксидаза ја катализира реакцијата)

2глутатион_red + H₂O₂  =  глутатион_ox+ 2H₂O

Заради штетноста на овие честички, многу истражувања се посветени на изучувањето на биохемијата на антиоксидансите, супстанци кои ја инхибираат оксидацијата на други молекули со што се намалуваат нивоата на реактивни молекули на кислородот пред да можат да предизвикаат оштетување.

Такви се витаминот С, бета-каротенот, витамонот Е, цинкот, селенот ...