활성산소 종류 8가지

 

활성산소 종류

 

반응성 산소 종(ROS)은 세포 내 산소 대사 과정에서 생성되는 화학적으로 매우 반응성이 높은 산소 분자이다. 생리적 조건에서 반응성 산소는 세포 신호 전달과 면역 반응에 중요한 역할을 하지만 과도하게 생성되면 세포 손상을 일으키고 질병을 일으킬 수 있다.

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반응성 산소는 대체로 다음과 같은 유형으로 나눌 수 있다.

1. 초산화물 음이온(O₂?·)
- 특성: 가장 흔히 생성되는 반응성 산소의 형태로, 세포 호흡 중 미토콘드리아의 전자 전달 사슬에서 산소가 부분적으로 환원될 때 형성된다.
- 생성 과정:
- 전자가 전자 전달 사슬의 복합체 I 또는 복합체 III에서 산소 분자로 전달될 때 생성된다.
- 염증 반응 중 NADPH 산화효소(NOA)에 의해서도 생성된다.
- 생물학적 효과:
- 그 자체로는 비교적 반응성이 없지만 다른 반응성 산소 또는 반응성 질소 종(RNS)으로 전환될 수 있다. - 슈퍼옥사이드는 효소 SOD(슈퍼옥사이드 디스뮤타아제)에 의해 과산화수소로 전환된다.

2. 과산화수소(H₂O₂)
- 특성: 슈퍼옥사이드는 SOD에 의한 불균등화를 통해 형성된다. 지용성과 수용성이 모두 있어 세포막을 자유롭게 통과할 수 있다.
- 생성 과정:
- 슈퍼옥사이드는 SOD에 의해 과산화수소로 전환된다.
- 페르옥시솜에서 지방산 산화 중에 생성된다.
- 생물학적 효과:
- 세포 신호 전달에 중요한 역할을 하지만 과도하면 산화 스트레스를 유발한다.
- 과산화수소는 카탈라아제 또는 글루타싸이온 퍼옥시다 아제에 의해 물과 산소로 분해된다.

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3. 하이드록실 라디칼(·OH)
- 특성: 가장 반응성이 강한 반응성 산소로, 반응 수명이 매우 짧고 주변 생체 분자(단백질, DNA, 지질 등)를 공격한다.
- 생성 과정:
- 과산화수소가 금속 이온(예: 철, 구리)과 반응하는 팬톤 반응 또는 하벼-바이스 반응으로 생성된다.
- 또한 방사선에 의해 물이 분해될 때 형성된다.
- 생물학적 효과:
- 세포막 지질과 DNA를 손상하는 강력한 산화제이다.
- 지질 과산화를 유도하고 세포막의 구조와 기능을 손상합니다.

4. 일산화질소(NO)
- 특성: 반응성 산소는 아니지만, 반응성 질소 종(RNA)으로 분류되며 반응성 산소와 반응하여 강력한 산화제로 작용한다. - 형성 과정:
- 일산화질소 합성효소(NOA)에 의해 L-아르지닌에서 생성된다.
- 면역 세포 활성화 상태에서 생성 증가.
- 생물학적 효과:
- 혈관 확장, 신경 신호 전달, 면역 반응 등에서 중요한 역할을 한다.
- 슈퍼옥사이드와 반응하여 과산질소염(ONOO?)을 형성하여 세포 손상을 일으킵니다.

5. 싱글렛 산소(¹O₂)
- 특성: 기본 상태에서 전자가 삼중 산소로부터 에너지를 흡수할 때 형성되는 에너지적으로 활성화된 산소 형태.
- 형성 과정:
- 광감각제에 의해 유도되거나 특정 화학 반응 중에 생성되는 빛 흡수.
- 생물학적 효과:
- DNA, 단백질, 지질 등과 반응하여 손상을 일으킵니다.
- 광화학 반응에서 중요한 역할을 한다.

6. 오존(O₃)
- 특성: 대기 중에서 생성되며 강력한 산화제이다. 외부 환경에 노출되면 체내 활성산소를 유도할 수 있다.
- 생성 과정:
- 자외선과 산소 분자의 반응으로 대기 중에서 생성된다.
- 세포 내 특정 반응을 통해 생성될 수도 있다.
- 생물학적 효과:
- 호흡기와 피부 세포에 산화한 손상을 일으킵니다.

7. 퍼옥실 라디칼(ROA·)
- 특성: 유기 화합물이 산화될 때 형성되는 라디칼이며 지질 과산화 반응에 관여한다.
- 생성 과정:
- 하이드록실 라디칼과 유기 화합물의 반응으로 형성된다.
- 생물학적 효과:
- 세포막 지질의 과산화를 촉진하여 막 구조와 기능에 손상을 일으킵니다.

8. 과산질소(ONTO?)
- 특성: NO와 슈퍼옥사이드의 반응으로 형성되는 강력한 산화제.
- 형성 과정:
- 염증 반응에서 과도한 NO가 생성될 때 형성됨.
- 생물학적 효과:
- 단백질 질산화 및 산화를 통해 세포 손상 및 기능 장애를 유발함.

반응성 산소는 정상적인 세포 대사 과정에서 불가피하게 생성되며, 적절하게 조절되면 세포 신호 전달 및 방어 메커니즘에서 중요한 역할을 한다. 그러나 과도하게 생성되거나 항산화 방어 시스템이 제대로 작동하지 않으면 반응성 산소는 산화 스트레스를 유발할 수 있으며, 이는 세포 손상, 노화, 암, 심혈관 질환, 신경 퇴행성 질환 등으로 이어질 수 있다.

이를 방지하려면 항산화 효소(SOD, 카탈라아제, 글루타싸이온 퍼옥시다지 등)와 항산화 물질(비타민 C, E, 폴리페놀 등) 간의 균형을 유지하는 것이 중요하다.

 

 

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