Espècie reactiva d'oxigen
En el context de la química i la biologia, es coneix com a espècies reactives d'oxigen (ERO o ROS per reactive oxygen species) al grup de molècules orgàniques i inorgàniques format per ionés d'oxigen, radicals lliures i peròxits altament reactius.
Generalment són molècules de chicotet tamany, que la seua alta reactivitat es deu a la presència d'una capa d'electrons de valència desapareada. Estes espècies es formen de manera natural com a subproducte del metabolisme normal del oxigen i tenen un important paper en la senyalisació celular. Són intermediaris en el comportament redox de el O2, fonamental en les piles de combustible. Les ROS són fonamentals en la fotodegradación de contaminants orgànics en l'atmòsfera. No obstant, en époques d'estrés ambiental els seus nivells poden aumentar en gran manera, la qual cosa pot resultar en danys significatius en les estructures celulars. Açò desemboca en una situació coneguda com estrés oxidativo.
Descripció de les ROS
[editar | editar còdic]Les ROS no es definixen de manera uniforme. La gran majoria de les fonts inclouen el superóxido, l'oxigen singlete i el radical hidroxilo. El peròxit d'hidrogen no és tan reactiu com el restant d'estes espècies, pero és de molt ràpida activació, motiu pel que se li inclou.[1] Per les seues propietats, tant el peroxinitrito com l'òxit nítric també es classifiquen en este grup.
- El radical hidroxilo (Plantilla:Chem2) es genera per la reacció de Fenton del peròxit d'hidrogen en composts ferrosos i agents reductors relacionats:
En la seua fugaç existència, el radical hidroxilo reacciona ràpidament de forma irreversible en tots els composts orgànics.
- l'anión superóxido (Plantilla:Chem2) és produït a través de la reducció de l'O2[2].En el cos humà es produïxen varis grams al dia en l'interior de les mitocondrias.[3]
Competint en la seua formació, el superóxido és destruït per l'acció de la superóxido dismutasas, enzimes que catalizan la seua desproporció:
- El peròxit d'hidrogen (Plantilla:Chem2) també es produïx com a producte secundari de la respiració celular.[2]
- El peroxinitrito (Plantilla:Chem2) és el resultat final de la reacció entre el superóxido i l'òxit nítric.
- El dioxígeno (Plantilla:Chem2; també conegut com a oxigen singlete) freqüentment s'inclou en el grup de les espècies reactives d'oxigen. Composts fotosensibilizadores com la clorofila poden aplegar a convertir l'oxigen triplet (Plantilla:Chem2)en la seua forma singlete.[4] El dioxígeno és molt reactiu en els composts orgànics insaturados. Els carotenoidess, tocoferoles i plastoquinonas continguts en els cloroplastos s'unixen al dioxígeno i protegixen contra els seus efectes tòxics. Els productes oxidados del β-caroteno que sorgixen de la presència d'oxigen singlete actuen com segon mensagers que poden protegir contra la toxicitat induïda per l'est o iniciar la mort celular programada. Els nivells de jasmonato eixerciten un paper clau en la decisió entre l'aclimatació o la mort celular en resposta a nivells elevats d'esta espècie reactiva de l'oxigen[4]
Funció biològica
[editar | editar còdic]En un context biològic, les ROS són subproductes del metabolisme normal del oxigen. Les ROS complixen un paper destacat en els processos de senyalisació celular i homeostasis, [5][6][7][8] i en circumstàncies normals es troben presents en baixes concentracions en la cèlula, sent imprescindibles per al correcte funcionament celular.[9] En les plantes, les ROS intervenen en processos metabòlics relacionats en la fotoprotección i la tolerància a diversos tipos d'estrés.[10] No obstant, les ROS poden causar danys irreversibles en el ADN, ya que oxidan i modifiquen alguns components celulars, i impedixen que eixerciten les seues funcions originals. Açò sugerix que les ROS tenen una doble funció: el que actuen com a factors nocius, protectors o de senyalisació depén de l'equilibri entre la producció i l'eliminació de ROS en el moment i el lloc adequats.[6][8][9] En atres paraules, la toxicitat pot sorgir tant com de la producció descontrolada de ROS com d'una eliminació ineficaç d'estes substàncies per part del sistema antioxidant. Recentment s'ha demostrat que les ROS poden modificar l'aspecte visual dels peixos.[11] Açò afecta potencialment al seu comportament i ecologia, aixina com al control de la seua temperatura corporal, la seua
comunicació visual, la seua reproducció i la seua supervivència.
En condicions d'estrés ambiental (per eixemple, exposició als rajos UV o a la calor), els nivells de ROS poden aumentar dràsticament,[7] podent provocar greus danys en les estructures celulars. Este fenomen es coneix com estrés oxidativo. En plantes, la producció de ROS està fortament influenciada per les respostes a factors d'estrés. Entre els factors que aumenten la producció de ROS s'inclouen la sequia, l'estrés salino, la baixada excessiva de temperatura, els atacs de patógenos, la deficiència de nutrients essencials, la toxicitat induïda per metals pesats i la radiació UV-B. Les ROS també es poden generar de forma exógena, tal i com demostren els efectes produïts per la radiació ionisant,[12] podent desembocar en efectes irreversibles en el dessarollo dels teixits, tant en plantes com en animals.[13]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Chemical Reviews.117(17)doi:10.1021/acs.chemrev.7b00161.
- ↑ 2,0 2,1 The journal of Physiology.552(2)doi:10.1113/jphysiol.2003.049478.
- ↑ Chem.Rev..116(5)
- 3029-3085.doi:10.1021/acs.chemrev.5b00407.
- ↑ 4,0 4,1 Frontiers in Plant Science.6doi:10.3389/fpls.2015.00039.
- ↑ Annual Review of Plant Biology.55
- 373-399.doi:10.1146/annurev.arplant.55.031903.141701.
- ↑ 6,0 6,1 Annual Review of Plant Biology.69(1)
- 209-236.doi:10.1146/annurev-arplant-042817-040322.
- ↑ 7,0 7,1 The Journal of the Association of Physicians of Índia.52
- 794-804.
- ↑ 8,0 8,1 Agriculture, Ecosystems & Environment.106
- 119-133.doi:10.1016/j.agee.2004.10.022.
- ↑ 9,0 9,1 Frontiers in Cell and Developmental Biology.9doi:10.3389/fcell.2021.716406.
- ↑ Plant Physiology.124(1)
- 21-29.doi:10.1104/pp.124.1.21.
- ↑ Optics.4(4)
- 562-563.doi:10.3390/opt4040041.
- ↑ (2015) , Springer. ISBN 978-3-319-38462-7.
- ↑ Trends in Plant Science.22(1)
- 11-19.doi:10.1016/j.tplants.2016.08.002.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Especie reactiva de oxígeno» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.