학문
바나나를좋아하는원숭이
인체의 활성산소가 유해한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 흔히 인간을 비롯한 많은 생명체들은 산소가 반드시 있어야지만 생존할 수 있는 호기성 생물에 속합니다. 그런데도 불구하고 생명체의 대사 과정 내에서 발생하는 활성산소는 유해하다고 하던데요. 이유가 무엇인지 알고 싶습니다.
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김창희 박사입니다.
활성산소는
일반적으로 호흡 과정에서 자연스럽게 생기지만
반응성이 매우 높아 세포막·단백질·DNA를 손상시킬 수 있습니다.
활성산소는 염증, 노화, 심혈관 질환, 암 위험 증가와 연관됩니다.
우리 몸에는 항산화 효소가 있어 이를 조절하지만,
과도하게 쌓이면 방어 체계가 무너집니다
그래서, 항산화 성분이 풍부한 채소 등의 섭취는 매우 중요합니다.
또한, 생활과 관련된 수면, 운동도 중요합니다.
활성산소는 필요하지만 과잉이 문제이므로 관리가 중요합니다.
감사합니다
활성산소는 대사 과정에서 생성되는 불안정한 상태의 산소로 정상적인 산소와 달리 반응성이 매우 높아 세포의 주요 구조물을 공격하고 변형시키기 때문에 유해합니다. 본래 산소는 안정한 상태를 유지하려 하지만 활성산소는 전자가 부족하여 주변의 단백질이나 지질 및 유전 물질인 DNA로부터 전자를 강제로 빼앗으려는 성질을 가집니다. 이 과정에서 세포막이 손상되거나 유전 정보에 오류가 발생하며 이러한 산화적 스트레스가 누적되면 세포의 노화와 기능 저하를 유발하고 각종 암이나 심혈관 질환의 직접적인 원인이 됩니다. 호기성 생물은 에너지를 만드는 과정에서 필연적으로 활성산소를 생성할 수밖에 없으며 체내 항산화 시스템이 이를 적절히 중화하지 못할 경우 생체 조직에 치명적인 손상을 입게 됩니다.
안녕하세요. 박재민 수의사입니다.
활성산소가 유해한 이유는 반응성이 너무 크기 때문입니다 산소 자체는 에너지를 만드는 데 꼭 필요하지만 대사 과정에서 일부가 불안정한 형태의 활성산소로 바뀌면 주변 분자와 쉽게 반응해 버립니다 그러면 세포막의 지방을 망가뜨리고 단백질의 구조를 바꾸며 유전자 물질에도 손상을 줄 수 있습니다
우리 몸에는 이런 손상을 막는 항산화 방어 체계가 있어서 평소에는 어느 정도 균형을 맞춥니다 하지만 활성산소가 너무 많이 생기거나 방어 능력이 약해지면 세포 손상이 쌓여 노화 염증 각종 질환 위험이 커질 수 있습니다
즉 산소는 생명 유지에 꼭 필요하지만 지나치게 반응성이 큰 형태로 바뀌면 몸을 공격하는 물질이 되는 것입니다
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.
활성산소는 전자가 불안정해 다른 분자를 공격하는 높은 반응성을 가집니다.
이 과정에서 DNA, 단백질, 지질이 손상되는 산화적 손상이 발생합니다.
특히 세포막에서는 지질과산화로 막의 구조와 기능이 손상되죠.
이러한 손상은 세포 기능 저하뿐 아니라 노화와 질병 발생과도 관련이 깊죠.
활성산소가 과도하게 쌓이면 산화적 상태가 되어 정상적으로는 항산화 시스템이 이를 제거하지만 균형이 깨지면 문제가 됩니다.
저의 답변이 조금이나마 도움이 되었길 바랍니다!
생물은 에너지를 얻기 위해 산소를 이용하지만, 그 대사 과정에서 부산물인 활성산소가 반드시 발생하게 됩니다.
그런데, 이 활성산소는 불완전 연소로 발생했기에 화학적으로도 매우 불안정해서 주변의 세포막이나 단백질, 그리고 유전자인 DNA와 반응하려는 성질이 강해서 결구 무차별적으로 공격해 파괴하려는 성질을 가지는 것입니다.
그래서 이렇게 세포가 손상되는 현상을 산화 스트레스라 하며, 노화와 암, 당뇨 등 각종 현대병의 주요 원인이 됩니다.
결구 생존을 위한 산소가 역설적으로 몸을 안쪽에서부터 서서히 녹슬게 만드는 독으로 작용하는 것입니다.
물론 우리 몸은 이를 중화하는 항산화 효소를 가지고 있긴 하지만 스트레스나 노화로 균형이 깨지면 치명적인 손상을 입게 됩니다.
안녕하세요.
말씀해주신 것처럼 인체에서 활성산소가 유해한 이유는 일반적인 산소 기체와는 다르게 활성산소와 같이 산소가 반응성이 매우 높은 형태로 변할 경우에 세포 구성 요소를 공격하기 때문입니다. 즉, 호기성 생명체들은 산소를 이용해 에너지를 만들지만, 그 과정에서 일부 산소가 불완전하게 환원되면서 활성산소라는 반응성이 매우 큰 물질이 생성되는 것이 문제입니다. 정상적인 세포 호흡 과정에서 미토콘드리아는 산소를 이용해 ATP를 생성하는데, 이때 일부 전자가 산소와 결합하면 O₂⁻, H₂O₂, •OH과 같은 활성산소가 생성됩니다. 이들은 홀전자를 가지고 있어서 불안정한 상태이기 때문에 주변 분자에서 전자를 빼앗으려는 성질이 강하고, 그 결과 세포의 중요한 구성 요소들을 손상시킵니다.
가장 대표적인 문제는 세포막의 지질 과산화인데요, 활성산소는 세포막을 구성하는 불포화 지방산과 반응하여 연쇄적인 산화 반응을 일으킵니다. 세포막의 지질이 과산화될 경우 세포막의 구조가 무너지고, 물질 이동 조절 기능이 손상되어 세포 생존에 큰 문제가 발생하며, 이외에도 단백질의 구조를 변형시키거나 효소 활성을 저해하고, DNA 염기를 산화시켜 돌연변이를 유발하기도 합니다. 하지만 그렇다고 해서 활성산소가 무조건 나쁜 것만은 아닌데요, 면역세포는 세균을 공격할 때 일부러 활성산소를 생성하여 병원체를 파괴하며, 세포 신호 전달에도 일정 수준의 ROS가 필요합니다. 문제가 되는 상황은 활성산소의 생성량과 제거 능력 사이의 균형이 깨지는 경우라고 할 수 있습니다. 따라서 이를 방지하고자 신체에는 항산화 시스템이 있는데요, 카탈라아제, 슈퍼옥사이드 디스뮤타아제 같은 효소와 비타민 C, E 같은 항산화 물질이 활성산소를 제거하여 균형을 유지하게 됩니다. 감사합니다.