[활성산소와 항산화 1부] 산화와 환원, 활성산소의 종류와 발생 메카니즘(2) - 산화와 환원

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산화와 환원, 활성산소의 종류와 발생 메카니즘(1편)

산화와 환원, 활성산소의 종류와 발생 메카니즘(2편)

산화와 환원, 활성산소의 종류와 발생 메카니즘(3편)

[목차] [1편] 어씽 가설의 틀 1. 들어가는 글 2. 어씽 가설의 틀과 만병의 근원 활성산소 [2편] 산화와 환원 3. 산화, 항산화, 환원 (용어, 개념 이해) 4. 산화란? 산화/환원 반응 [3편] 활성산소 5. 활성산소 개요 6. (초기) 활성산소 생성 과정 - 슈퍼옥사이드음이온라디칼 - 과산화수소 - 수산화라디칼 7. 나가는 글

 

 

1.     산화, 항산화, 환원

 

 

 

 

 

 

 

쇠가 녹이 슬거나,  사과가 갈색으로 변하는 것  등이  생활 속에서 쉽게 찾아볼 수 있는  산화(Oxidation) 현상입니다. 특히, 음식물과 산소가 결합해   독성이 있는 물질로 변하는 것을 산패(Rancidification)라고 합니다. 

 저는 산패란 말 좋아하지 않습니다. 아무리 봐도 우리말 같지  않기 때문입니다.  그래서 산패한다 라는 말 대신  가능하면   녹이 슨다 라는 말을 쓰려고 합니다.

 

활성산소와 관련된  자료를 보면  항산화  라는 말이 나옵니다. 그런데   항산화가 무엇일까요? 

 

활성산소가  몸을 공격하여 손상시키는 것이  산화라면   이를 막는 것이  항산화일 것입니다. 항산화가  산화를 예방적으로 막는다  라는 개념이라면   엄밀하게 말해   항산화란 존재하지 않습니다.실제로는  환원 반응이 일어납니다.   환원은  산화된 것을 되돌린다  라는 개념입니다. 의학계에서 말하는 모든 항산화제는  항산화제가 아니라 사실은 환원제입니다. 

 

 

4.     산화란? 산화/환원 반응

 

산화는 어떤 물질이 산소와 결합하는  화학적인 반응을 말하는 데,  과학자들은 개념을 더 확장하여  전자를 잃거나  수소를 잃을 때도 산화라고 합니다. 산화 반응은 반드시 환원 반응과 짝을 이루어 생깁니다.  그래서 이를 산화-환원 반응이라고 합니다. 무언가가 산화되었다 라고 하면 그 과정에는 반드시  환원된 물질도 있습니다.   

 

예를 들어 A란 물질과 B란 물질이 산화-환원 반응하여 새로운 물질인 A’와 B’를 만들면 A와 B 중에서 한 물질은 산화되고 다른 한 물질은 환원됩니다.

 

 

지금부터는 화학적으로 산화-환원 반응이 어떤 개념인지를 알아보겠습니다.

 두 개의 물질이 화학적인 반응을 하여 어느 한쪽이 산소를 얻으면 산화, 산소를 잃으면 환원되었다 라고 합니다. 
 또한 전자의 이동을 기준으로 산화와 환원을 정의하기도 합니다. 두 물질 간에 전자의 이동이 있을 경우, 전자를 잃은 물질이 산화, 전자를 얻은 물질이 환원되었다 라고 합니다
 마지막으로 수소를 기준으로 산화 환원 반응을 말하기도 합니다. 이때 수소를 잃으면 산화되었다 라고 하고 수소를 얻으면 환원되었다 라고 합니다.

 

 

 

 

수소를 기준으로 산화-환원 반응이 일어나는 것은 생명체 안에서만 일어나는 현상이며 생명체 밖에서는 거의 일어나지 않습니다.

 

 

수소는 원소기호 1번의 물질로 양의 전하를 갖는 양성자와 음의 전기적인 성질을 갖는 전자로 구성되어 있습니다. 만약 수소 원자에서 전자가 떨어져 나가면 수소이온이 되는데 수소이온은 양성자 하나로만 되어 있어 양성자라고 부르기도 합니다.

 

수소의 구조

 
생명체 안에서 활성산소가 일으키는 산화에는 산소가 아니라 주로 수소가 관련되어 있습니다. 수소에 의한  산화일 때  수소 원자가 통째로 이동하는 것이 아니라 전자와 수소이온 즉, 양성자로 나누어져서  따로따로 이동합니다.

 

 

 

생명 과정에서 일어나는 가장 위대한 산화-환원 반응은 광합성과 세포 호흡입니다.
 

산화-환원 반응은   인체에서 매우 중요한 생화학 반응입니다. 고등학교에서 화학이나 생명과학을 공부했다면 그리 어렵지 않겠지만 문과였던  제게는  아주 어려운 내용이었습니다.  문과생들을 위해   나중에  이 주제 만으로  이론  영상을  만들어 볼 생각입니다. 

여기서는   산화 반응이   어떤 물질이 산소와 결합하거나  전자나 수소를 잃는   화학적 반응이라는 것과,  산화 반응은   반드시  환원 반응과   짝을 이루어 일어난다  라는 것 정도만  알고 갔으면 좋겠습니다. 

 

 

 

 

 

 

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[020] 활성산소란 무엇인가? 산화와 환원, 항산화 그리고 맨발걷기