Spesies oksigen reaktif atau Reactive Oxygen Species (ROS) adalah senyawa radikal bebas. Tapi, tidak semua radikal bebas adalah spesies oksigen reaktif. Kedua senyawa ini cenderung bereaksi dengan senyawa lain untuk memperoleh elektron dan mencapai stabilitas.
Perbedaan utama antara radikal bebas dan spesies oksigen reaktif adalah bahwa radikal bebas terkadang tidak mengandung oksigen, sedangkan spesies oksigen reaktif mengandung oksigen di dalamnya.
Apa itu Radikal Bebas
Radikal bebas adalah atom, molekul, atau ion dengan setidaknya satu elektron kelambu tidak berpasangan. Kurangnya elektron membuat mereka sangat tidak stabil dan reaktif. Karenanya, radikal bebas ini bereaksi dengan senyawa lain untuk mendapatkan stabilitas.
Radikal bebas memperoleh elektron dari molekul lain dan menyelesaikan pengupasan elektron. Fusi ikatan homolitik membentuk radikal bebas. Radikal bebas bersifat paramagnetik. Mereka memiliki momen magnet permanen karena adanya elektron yang tidak berpasangan. Oleh karena itu, keberadaan radikal bebas mudah dideteksi dengan sifat magnetiknya.
Beberapa contoh radikal bebas antara lain hidroksil (OH•), oksida nitrat (NO•), nitrogen dioksida (NO2•), superoksida (O2•–), peroksil (ROO•) , dan peroksil lipid (LOO•).
Radikal bebas dapat bereaksi dengan radikal bebas lain, tetapi ini tidak terlalu umum. Mereka kebanyakan bereaksi dengan senyawa stabil. Faktanya, mereka sangat reaktif. Namun, reaktivitas ini terkadang menjadi berbahaya bagi makromolekul utama seperti DNA, RNA, protein, dan asam lemak.
Radikal bebas bereaksi dengan molekul-molekul ini, mengalami reaksi berantai, dan menyebabkan kerusakan pada sel. Terkadang radikal bebas juga bisa bermanfaat. Mereka membantu dalam membunuh patogen dan mengatur pertumbuhan sel.
Produksi Radikal Bebas
Radikal bebas terbentuk di dalam tubuh dari metabolisme sel normal atau sumber eksternal seperti polusi, pengobatan, radiasi, dan asap rokok. Radikal bebas dapat dihasilkan dalam dua metode: reaksi enzimatik dan non-enzimatik. Reaksi enzimatik yang menghasilkan radikal bebas meliputi fagositosis, sintesis prostaglandin, dan sistem sitokrom P450.
Untuk lebih spesifik, radikal bebas diproduksi sebagai konsekuensi dari ATP(Adenosin trifosfat) produksi oleh mitokondria. Ketika radikal bebas diproduksi dalam jumlah besar dan tidak dapat dihancurkan, mereka menumpuk di dalam tubuh, sehingga menimbulkan fenomena yang disebut stres oksidatif.
Hal ini menyebabkan perkembangan progresif penyakit seperti penyakit autoimun, penyakit kardiovaskular, penyakit neurodegeneratif, katarak, rheumatoid arthritis, dan kanker. Akumulasi radikal bebas ini ditekan oleh antioksidan yang diambil dari luar atau diproduksi di dalam tubuh.
Apa itu Spesies Oksigen Reaktif
Spesies oksigen reaktif adalah molekul tidak stabil yang mengandung oksigen dan mudah bereaksi dengan molekul lain dalam sel. Mereka adalah molekul yang sangat reaktif yang terbentuk dari molekul oksigen diatomik. Mereka adalah spesies yang mampu hidup mandiri dengan satu atau lebih elektron tidak berpasangan. Contoh spesies oksigen reaktif meliputi oksigen alfa, superoksida, peroksida, radikal hidroksil, dan oksigen singlet.
Spesies oksigen reaktif (ROS) diproduksi sebagai produk sampingan selama reaksi metabolisme normal. Spesies oksigen reaktif ini dapat dinetralkan dengan reaksi molekul tertentu. Ketika pembentukan spesies oksigen reaktif meningkatkan kemampuan sistem untuk menetralkan dan menghilangkannya, muncul kondisi tekanan tertentu; kami menyebutnya stres oksidatif.
Selain itu, kelebihan jumlah spesies oksigen reaktif dapat menyebabkan kerusakan pada sistem biologis. Kerusakan tersebut termasuk kerusakan yang disebabkan oleh lipid seluler, DNA, dan protein, yang menghambat jalur induksi sinyal sistem seluler dan fungsi normal.
Selain itu, ada beberapa efek menguntungkan dari spesies oksigen reaktif. Faktanya, mereka memainkan peran penting dalam banyak proses homeostatis yang melibatkan metabolisme, kekebalan, pertumbuhan, dan diferensiasi. Manfaat lain dari spesies oksigen reaktif termasuk peran mereka dalam pengembangan sel yang tepat, proliferasi, penguatan aksi faktor pertumbuhan, serta aktivasi sistem antioksidan.
Kesamaan Antara Radikal Bebas dan Spesies Oksigen Reaktif
- Keduanya, radikal bebas dan spesies oksigen reaktif, mengandung elektron yang tidak berpasangan.
- Mekanisme serupa, seperti paparan racun lingkungan, radiasi, atau bentuk stres oksidatif lainnya, dapat menghasilkan keduanya.
- Spesies oksigen reaktif adalah senyawa radikal bebas, tetapi tidak semua radikal bebas adalah spesies oksigen reaktif.
Perbedaan Antara Radikal Bebas dan Spesies Oksigen Reaktif
Definisi
- Radikal bebas adalah atom, molekul, atau ion dengan setidaknya satu elektron kelambu tidak berpasangan.
- Spesies oksigen reaktif adalah jenis molekul tidak stabil yang mengandung oksigen dan mudah bereaksi dengan molekul lain dalam sel.
Kehadiran Oksigen
- Radikal bebas terkadang mengandung oksigen.
- Spesies oksigen reaktif mengandung oksigen di dalamnya.
Jenis
- Ada banyak jenis radikal bebas, termasuk radikal bebas yang berpusat pada oksigen, yang berpusat pada nitrogen, dan yang berpusat pada karbon.
- Spesies oksigen reaktif adalah jenis radikal bebas spesifik yang diproduksi sebagai produk sampingan normal dari metabolisme sel dan termasuk superoksida, hidrogen peroksida, dan radikal hidroksil.
Sumber
- Radikal bebas dapat dihasilkan dari berbagai sumber, termasuk polutan lingkungan, radiasi, dan peradangan, sedangkan spesies oksigen reaktif terutama dihasilkan selama metabolisme sel.
- Paparan radiasi UV, polusi udara, dan asap rokok juga dapat menghasilkan spesies oksigen reaktif.
Kesimpulan
Spesies oksigen reaktif adalah jenis radikal bebas. Selain itu, kedua jenis tersebut mengandung elektron tidak berpasangan yang membuatnya sangat reaktif. Ada efek berbahaya serta efek menguntungkan dari kedua jenis tersebut. Perbedaan utama antara radikal bebas dan spesies oksigen reaktif adalah bahwa radikal bebas mungkin mengandung atau tidak mengandung oksigen, sedangkan spesies oksigen reaktif mengandung oksigen di dalamnya.