Back Reaktiewe suurstofkomponent AF مركبات الأكسجين التفاعلية Arabic Espècies reactives de l'oxigen Catalan Reaktive Sauerstoffspezies German Δραστικές μορφές οξυγόνου Greek Reactive oxygen species English Especie reactiva de oxígeno Spanish Hapnikku sisaldavad reaktiivsed osakesed ET Dérivé réactif de l'oxygène French Especie reactiva do osíxeno GL

Reaktivne vrste kisika

Glavni izvori reaktivnih vrsta kiseonika u živim ćelijama[1][2]

Reaktivne vrste kisika, slobodni radikali kisika, skr. ROS (eng. Reactive Oxigen Species), su slobodne radikalske čestice kisika, atoma, molekula ili iona koje imaju jedan ili više nesparenih elektrona u svojoj strukturi. Nastaju kao međuproizvod u toku metabolizma kisika, jer su nestabilne i veoma reaktivne, zbog čega mogu izazvati lančane reakcije u organizmu.[3][4] Ove (nestabilne) čestice (ROS) zbog puno nesparenih elektrona u spoljašnjoj orbiti, veoma agresivno traže druge molekule, u nastanku da iz njih ozmu njihove elektrone, stvarajući tako nove radikale i tako održavaju oksidativni ciklus. Sama molekula kisika ima dva nesparena elektrona sa istim spin skim brojevima u sponskim orbitama i tehnički prema elektronskim par donora.

Reaktivne vrste kisika u organizmu ispoljavaju pozitivna i negativna dejstva. Nastale kao sporedni proizvod normalnog metabolizma kisika, ROS imaju važnu ulogu u ćelijskoj signalizaciji; leukociti koriste mehanizme borbe protiv različitih mikroorganizama, zbog njihovih citotoksičnih aktivnosti itd. S druge strane, izloženost negativnim uticajima na životno okruženje organizma (npr. izloženost radioaktivnom, mikrotalasnom ultraljubičastom ili radiotalasnom zračenu)[5] ili toploti, može uticati na značajno povećanje ovih spojeva, koji u velikim koncentracijama može izazvati obimno oštećenje ćelijskih struktura kao što je citoskelet.

Reaktivne vrste kisika (ROS) su visoko reaktivne hemikalije nastale od O2. Primjeri ROS uključuju perokside, superokside, hidriksilne radikale, jednoatomski kisik,[6] i alfa-kisik.

Redukcijom molekulnog kisika (O2) nastaje superoksid (•O−
2), koji je prekursor većine reaktivnih vrsta kisika:[7]

O2 + e− → •O−
2

Dismutacija superoksida proizvodi vodik-peroksid (H2O2):[7]

2 H+ + •O−
2 + •O−
2 → H2O2 + O2

Vodik-peroksid se zauzvrat može djelomično reducirati, stvarajući tako hidroksidne ione i hidroksilne radikale (•OH), ili potpuno reducirati u vodu:<:[7]

H2O2 + e− → HO− + •OH
2 H+ + 2 e− + H2O2 → 2 H2O

U biološkom kontekstu, ROS su nusproizvodi normalnog metabolizma kisika. ROS imaju uloge u ćelijskoj signalizaciji i homeostazi].[8][9] ROS su suštinski za ćelijsko funkcionisanje i prisutni su na niskim i stacionarnim nivoima u normalnim ćelijama. U povrću, ROS su uključeni u metaboličke procese koji se odnose na fotozaštitu i toleranciju na različite vrste stresa.[10] Međutim, ROS može uzrokovati nepovratna oštećenja DNK, jer oksidiraju i modificiraju neke ćelijske komponente i sprječavaju ih da obavljaju svoje izvorne funkcije. Ovo sugerira da ROS ima dvostruku ulogu; da li će djelovati kao štetni, zaštitni ili signalni faktori ovisi o ravnoteži između proizvodnje ROS-a i odlaganja u pravo vrijeme i na pravom mjestu.[11] Drugim riječima, toksičnost kisika može nastati i zbog nekontrolirane proizvodnje i zbog neefikasne eliminacije ROS putem antioksidativnog sistema. Tokom trajanja okolinskog stresa, nivoi ROS mogu dramatično porasti.[8] To može dovesti do značajnog oštećenja ćelijskih struktura. Kumulativno, ovo je poznato kao oksidativni stres. Na proizvodnju ROS-a snažno utiču reakcije faktora stresa u biljkama; ovi faktori koji povećavaju proizvodnju ROS-a uključuju sušu, salinitet, hlađenje, odbranu od patogena, nedostatak nutrijenata, toksičnost metala i UV-B zračenje. ROS se također generirajuu iz egzogenih izvora kao što je ionizirajuće zračenje[12] stvarajući nepovratne učinke u razvoju tkiva i kod životinja i kod biljaka.[13]

  1. ^ Novo E, Parola M (oktobar 2008). "Redox mechanisms in hepatic chronic wound healing and fibrogenesis". Fibrogenesis & Tissue Repair. 1 (1): 5. doi:10.1186/1755-1536-1-5. PMC 2584013. PMID 19014652.
  2. ^ Muthukumar K, Nachiappan V (decembar 2010). "Cadmium-induced oxidative stress in Saccharomyces cerevisiae". Indian Journal of Biochemistry & Biophysics. 47 (6): 383–7. PMID 21355423.
  3. ^ Ferreira AR, Bonatto F, Pasquali MA, Polydor M, et al. Oxidative stress effects on the central nervous system of rats after acute exposure to ultra-high frequency electromagnetic fields.Bioelectromagnetics 27:487-493.(2006)
  4. ^ Halliwell B. Oxydants and human disease: some mew consepts FFASEBJ.1 358-364;1987
  5. ^ Hoyt A, Luukkonen J, Juutilainen J, Naarala J. (2008) Title Proliferation, Oxidative Stress and Cell Death in Cells Exposed to 872 MHz Radiofrequency Radiation and Oxidants. Journal Radiat Res. 170 (2) :235-243.
  6. ^ Hayyan M, Hashim MA, AlNashef IM (mart 2016). "Superoxide Ion: Generation and Chemical Implications". Chemical Reviews. 116 (5): 3029–85. doi:10.1021/acs.chemrev.5b00407. PMID 26875845.
  7. ^ a b c Turrens JF (oktobar 2003). "Mitochondrial formation of reactive oxygen species". The Journal of Physiology. 552 (Pt 2): 335–44. doi:10.1113/jphysiol.2003.049478. PMC 2343396. PMID 14561818.
  8. ^ a b Devasagayam TP, Tilak JC, Boloor KK, Sane KS, Ghaskadbi SS, Lele RD (oktobar 2004). "Free radicals and antioxidants in human health: current status and future prospects". The Journal of the Association of Physicians of India. 52: 794–804. PMID 15909857.
  9. ^ Edreva, Aglika (2. 4. 2005). "Generation and scavenging of reactive oxygen species in chloroplasts: a submolecular approach". Agriculture, Ecosystems & Environment (jezik: engleski). 106 (2): 119–133. doi:10.1016/j.agee.2004.10.022. ISSN 0167-8809. Pristupljeno 3. 11. 2020.
  10. ^ Grant JJ, Loake GJ (septembar 2000). "Role of reactive oxygen intermediates and cognate redox signaling in disease resistance". Plant Physiology. 124 (1): 21–9. doi:10.1104/pp.124.1.21. PMC 1539275. PMID 10982418.
  11. ^ Edreva, Aglika (2. 4. 2005). "Generation and scavenging of reactive oxygen species in chloroplasts: a submolecular approach". Agriculture, Ecosystems & Environment (jezik: engleski). 106 (2): 119–133. doi:10.1016/j.agee.2004.10.022. ISSN 0167-8809.
  12. ^ Sosa Torres ME, Saucedo-Vázquez JP, Kroneck PM (2015). "Chapter 1, Section 3 The dark side of dioxygen". u Kroneck PM, Torres ME (ured.). Sustaining Life on Planet Earth: Metalloenzymes Mastering Dioxygen and Other Chewy Gases. Metal Ions in Life Sciences. 15. Springer. str. 1–12. doi:10.1007/978-3-319-12415-5_1. PMID 25707464.
  13. ^ Mittler R (januar 2017). "ROS Are Good". Trends in Plant Science. 22 (1): 11–19. doi:10.1016/j.tplants.2016.08.002. PMID 27666517.

Reaktivne vrste kisika

Dodaje.pl - Ogłoszenia lokalne