すべての生き物は絶えず外部からそして内部から有機体を攻撃する反応剤にさらされています。 過去数十年にわたり、研究の焦点は、特にフリーラジカルに集中してきました。これは、それらが多数の疾患の発症と発症に関与しているためです。
フリーラジカルは、その構造内に1つまたは複数の不対電子が存在するため、非常に不安定な化学種です。 独特の電子分布により、フリーラジカルは非常に反応性になり、他の分子や原子と結合したり、それらの水素原子を "盗んだり"したり、他のラジカル種と相互作用したりして、より安定な状態になります。
一旦形成されると、フリーラジカルは安定した電子配置を達成するために酸化還元反応を通して他の分子と急速に反応する。 この種の反応の間に、反応に関与する化合物間で電子の移動があり、そこでは1つの種が電子を失う（酸化プロセス）別の種がそれらを購入する（還元プロセス）という利点があります。電子を失うのは還元剤ですが、それらを得るのは酸化剤です。
フリーラジカルが非ラジカル種と反応するとき、それは電子を失うかまたは獲得するか、または単に分子自体に加わることができる。 いずれにせよ、非ラジカル種は連鎖反応を引き起こす新しいラジカルに変わり、そこでは２つのラジカルが出会いそして反応のカスケードを止めるまで、フリーラジカルが別のフリーラジカルを生成する。
ＲＯＳ（反応性酸素種）および他の反応性ラジカル種は、通常の生理学的プロセスの間に細胞自体によって産生されるか、または外因性の起源を有し得る。 体内でそれらは通常、有酸素呼吸の代謝副産物、いくつかの酵素過程および免疫反応として放出されますが、フリーラジカルの形成をもたらす主な外的要因の中には、大気汚染、紫外線、化学物質およびストレスがあります。 。
生理学的条件において、生きているシステムは、構造的および機能的な生体分子をフリーラジカルの攻撃から保護する内因性の防御システムを持っています。 酵素的（グルタチオン、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ）および非酵素的（食物と共に摂取される抗酸化分子およびビタミン）であり得るこれらの防御系は、それらがその潜在的な能力を弱めることができる前にラジカル種と反応する有害。
この「抗酸化バリア」がないと、フリーラジカルはDNA、脂質、タンパク質などの生命を左右する生体分子と急速に反応し、深刻な細胞損傷やさらには細胞死を引き起こします。
反応性の高い酸化種に過度にさらされると、フリーラジカルと酸化防止剤のバランスが崩れる可能性があります。 これは酸化ストレスの状況の引き金となり、細胞や組織の機能を損なう重要な損害の原因となり、循環器系疾患（アテローム性動脈硬化症、虚血、脳卒中）、糖尿病、癌、疾患などの多数の慢性疾患に関連します。神経変性（例、パーキンソン病、アルツハイマー病）。 さらに、酸化ストレスは細胞老化の主な原因の一つです。 ＲＯＳは、実際には、それらの酸化（脂質過酸化）を引き起こす脂質多型鎖を攻撃する。 脂質鎖の変化は、細胞膜への深刻な損傷を表し、これはより透過性になりそしてそれらの効率を失い、その結果として細胞および組織の早期老化を伴う。
化学的観点から、フリーラジカルは、単純化すると、２つの主なカテゴリーに分類することができる幅広い種類の化合物を構成する。ＲＯＳ（反応性酸素種）、これは酸素を含む反応種であり、また非ラジカル分子も含む。過酸化物、およびラジカル窒素種（NO硝酸ラジカルおよびペルオキシ亜硝酸）を含むRNS（反応性窒素種）。
ＲＯＳは、呼吸代謝の二次産物として生理学的に少量形成されるが、ＵＶ放射および汚染のような環境要因のために、または誘発の後の免疫系の作用のためにも大量に生成され得る。炎症反応 ＲＯＳは、スーパーオキシドアニオンのようなラジカル種、ヒドロキシルラジカルおよびヒドロペルオキシラジカルの両方を含み、これらは過酸化水素（Ｈ ２ Ｏ ２ ）および一重項酸素のような非ラジカル種である。 ヒドロキシルラジカルおよび一重項酸素は、それらがすべての生体分子、特に不飽和脂肪、タンパク質、核酸を急速に酸化し、細胞に深刻な損傷を引き起こすので、最も反応性の高いフリーラジカルの形態である。
