Các gốc tự do là sản phẩm chung của quá trình hô hấp và các phản ứng sinh hóa trong tế bào, là quá trình sinh lý bình thường cho sự tồn tại. Để có một cuộc sống lành mạnh, cần phải duy trì sự cân bằng giữa sự oxy hóa và khả năng chống oxy hóa của cơ thể. Nếu cơ chế chống oxy hóa của cơ thể không hoạt động tối ưu, các gốc tự do dư thừa có thể làm hỏng các phân tử sinh học khác nhau, bao gồm lipid, protein, carbohydrate và axit nucleic.    

           Gốc tự do được định nghĩa là một nguyên tử hoặc phân tử có chứa một hoặc nhiều điện tử chưa ghép đôi có khả năng tồn tại tự do. Các gốc tự do có thể được tạo ra như sản phẩm của phản ứng đồng phân, dị phân hoặc phản ứng oxy hóa khử, và chúng thường bao gồm các loại oxy phản ứng hoặc các loại nitơ phản ứng. Các loại oxy phản ứng bao gồm các gốc tự do mang oxy cũng như các loại oxy phản ứng khác như hydrogen peroxide, không phải là một gốc tự do. Tương tự, các loại nitơ phản ứng bao gồm cả các gốc tự do chứa nitơ và các phân tử phản ứng khác trong đó trung tâm phản ứng là nitơ. Các gốc tự do được tạo ra trong quá trình hô hấp bình thường. Trong điều kiện sinh lý bình thường, khoảng 2% lượng oxy mà cơ thể con người tiêu thụ trong quá trình hô hấp được chuyển hóa thành gốc tự do anion superoxide, mang điện tích âm. Cơ thể con người cũng chứa khoảng 4,5mg sắt, hầu hết được tìm thấy trong hemoglobin và các protein khác. Tuy nhiên, một lượng nhỏ sắt được tìm thấy tạo phức với nhiều phân tử nhỏ khác nhau có thể phản ứng với hydrogen peroxide, tạo ra gốc hydroxyl (phản ứng Fenton). Nói chung, các gốc tự do tập trung vào oxy (các loại oxy phản ứng), chẳng hạn như superoxide, gốc hydroxyl, gốc peroxyl, và gốc alkoxy, và nitơ oxit, đóng một vai trò quan trọng trong việc gây ra stress oxy hóa. Nitric oxide (NO) được tổng hợp từ L-arginine bởi nhiều loại tế bào thông qua quá trình tổng hợp nitric oxide. Nitric oxide và superoxide là những chất phản ứng chính được tạo ra trong tế bào. Cả superoxide và nitric oxide đều có thể phản ứng với các loại khác, tạo ra các loại oxy phản ứng và các loại nitơ phản ứng, tương ứng. Oxit nitric cũng có thể liên kết với các kim loại chuyển tiếp như ion sắt và đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành guanosine monophosphate vòng.

         Nói chung, các gốc anion superoxide và nitric oxide là các gốc tự do chính do tế bào tạo ra trong các chức năng sinh lý bình thường.

Người viết bài: Phạm Mỹ Duyên.

Người duyệt bài: Nguyễn Thị Thùy Trang.