Когда кислород вступает в химическую реакцию с другими атомами, данное взаимодействие приводит к производству свободных радикалов или атомов, содержащих неспаренный электрон на внешней оболочке. Нестабильные свободные радикалы быстро вступают в реакцию с другими соединениями с попыткой украсть электрон. Когда молекула под такой атакой теряет свой электрон, он сама превращается в свободный радикал, начиная при этом цепную реакцию. Основная угроза свободных радикалов заключается в повреждениях, которые они причиняют дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) или клеточным мембранам. Свободные радикалы способствует развитию рака, старению и ряду заболеваний, которые можно предотвратить с помощью антиоксидантов, которые легко отдают электроны свободным радикалам.
Митохондрии являются небольшими клеточными органеллами, производящими полезную химическую энергию для клеток, и заставляющие электроны двигаться между молекулами.
Кислород занимает окончательное положение в транспортной цепи электронов, и нарушенное взаимодействие между электронами и кислородом порождает радикальную форму кислорода, наиболее распространенный вид свободных радикалов в живых системах. Основной механизм действия радикалов кислорода в клетке представляет собой мутацию в клеточной ДНК. В то время как механизмы восстановления в клетке могут исправить ядро ДНК, митохондриальная ДНК (мтДНК) легко не восстанавливается. Накопительное повреждение мтДНК аккумулируется с течением времени, в результате чего происходит обширная дисфункция митохондрий, клетки недополучают энергию и погибают.
Изменения в молекулах под воздействием солнечных лучей также приводит к производству свободных радикалов. В нижних слоях атмосферы, наиболее заметным примером является светоиндуцированное расщепление диоксида азота на кислород и оксид азота, ключевой ингредиент смога, а также фотодиссоциация озона, при которой вырабатывается возбужденный атом кислорода. Важным источником радикалов является диссоциация хлорфторуглеродов и ультрафиолетовое излучение или реакции с другими стратосферными компонентами, эти свободные радикалы разрушают озоновый слой.
Свободные радикалы повреждают ДНК, что приводит к мутациям, вызывающим развитие злокачественной опухоли.
Атеросклероз, связанный с алкогольной зависимостью, и эмфизема, связанная с курением сигарет, к развитию всех этих заболеваний причастны свободные радикалы. Свободные радикалы могут вызвать шизофрению, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и глухоту. Другим примером воздействия свободных радикалов является повреждение кожи, которое происходит после чрезмерного пребывания на солнце. «Свободнорадикальная теория старения» предполагает, что свободные радикалы вызывают сам процесс старения.
Окисление — это процесс повреждения, вызванный радикальным кислородом. Антиоксиданты представляют собой молекулы, которые могут безопасно отдавать электроны свободным радикалам, прекращая окислительную цепную реакцию, прежде чем критические молекулы повреждаются. Хотя в организме свободные радикалы связывают несколько ферментов, основными являются витаминные и минеральные антиоксиданты, включая витамин А или бета-каротин, витамин Е, витамин С, и селен, который является металлическим микроэлементом. Организм не вырабатывает данные вещества, поэтому необходимо получать их через пищу.
Источник: wisegeek.com