Bariera antyoksydacyjna – schemat

Głównym miejscem syntezy glutationu (GSH) są komórki wątroby, gdzie odbywa się wytwarzanie cysteiny z wykorzystaniem metioniny jako źródła siarki.

Cysteina potrzebna do syntezy glutationu pochodzi również z reakcji redukcji cystyny.

Synteza glutationu zachodzi w cytosolu i obejmuje dwie reakcje:

• W wyniku pierwszej, z syntezy glutaminianu i cysteiny powstaje glutaminocysteina.
• Następnie reaguje ona z glicyną w wyniku czego powstaje glutation.

W warunkach fizjologicznych parametrem limitującym szybkość powyższej reakcji jest dostępność cysteiny i jej prekursora cystyny. Glutaminian i glutamina, występujące w dużym nadmiarze w stosunku do cysteiny nie są czynnikami ograniczającymi szybkość syntezy glutaminocysteiny.

Dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) katalizuje reakcję dysmutacji dwóch cząsteczek anionorodnika ponadtlenkowego (O₂^-•) do tlenu cząsteczkowego (O₂) i nadtlenku wodoru (H₂O₂) rozkładanego następnie przez katalazy i peroksydazy, przez co stanowią główny element tzw. „pierwszej linii obrony” komórki przed nadmiarem reaktywnych form tlenu (RFT).

Peroksydaza glutationowa (GPx) wraz z glutationem oraz katalazą uczestniczą w usuwaniu szkodliwego nadtlenku wodoru w wyniku czego powstaje nieszkodliwy tlen cząsteczkowy oraz H₂O, a także glutation w formie utlenionej (GSSG). Ten ostatni w wyniku działania gammaglutamylotranspeptydazy rozpada się na cysteinę, glicynę i glutaminę, które ponownie mogą być resorbowane i używane do biosyntezy glutationu.

Powstały nadtlenek wodoru bierze udział również w reakcji Fentona, czyli reakcji z jonem żelaza (ll) (Fe²⁺ ) w wyniku której powstaje rodnik hydroksylowy(OH•).

Rodniki hydroksylowe reagują ze związkami organicznymi (R-H) przez oderwanie atomu wodoru w wyniku czego powstaje rodnik alkilowy (R•) oraz cząsteczka wody.