¿Alguna vez se ha intentado reemplazar el oxígeno como nuestro agente de respiración, por lo tanto, no oxidar nuestras células?

El oxígeno se usa en el cuerpo para formar muchas moléculas diferentes, y si reemplazas el oxígeno por otro oxidante (cloro o flúor, por ejemplo), obtendrás resultados bastante desagradables.

Busque ATP (trifosfato de adenosina) y la cadena de transporte de electrones. El ATP puede considerarse como un combustible que usa su metabolismo para hacer que ocurran todo tipo de funciones biológicas. El ATP se produce en la mitocondria, donde los azúcares se descomponen. Cuando esto sucede, se liberan muchos iones de hidrógeno, lo que hace que el entorno local sea ácido. Tu cuerpo ya tiene una forma de lidiar con esto. Toma los iones de hidrógeno, los reacciona con oxígeno y produce agua.

Nuestros cuerpos evolucionaron en un entorno rodeado de oxígeno, por lo que optimizaron esta vía metabólica para trabajar con oxígeno. En teoría, podrías reemplazar el oxígeno por otra cosa, pero obtendrás resultados bastante desagradables. El flúor es más electronegativo que el oxígeno, por lo que podría atascarse en algunas de las enzimas que hacen que la generación de ATP funcione. Imaginemos que no lo hace por un segundo, y podemos usar flúor en la generación de ATP. Antes con oxígeno estábamos produciendo agua, pero ahora con flúor estamos produciendo ácido fluorhídrico (HF). A ese flúor le gusta el calcio mucho más de lo que le gusta el hidrógeno, de modo que cuando encuentre calcio en la sangre y en los huesos irá a atraparlo en lugar del hidrógeno. El calcio es una señal celular importante y si se ve atrapado por el flúor estás en problemas. Quemarse con ácido fluorhídrico puede detener su corazón.

Entonces realmente no queremos reemplazar el oxígeno. Ahora hay otras formas de introducir oxígeno en el cuerpo, ¡y leer sobre la respiración líquida es bastante limpio!

Dudo que alguien quiera intentarlo. La premisa de esta pregunta ya es problemática de varias maneras:

1. La generación de radicales por oxígeno es aleatoria. Una vez dentro de tu celda, todo es daño colateral. En lo que respecta a la ciencia moderna, no hay garantía de que reemplazar el oxígeno con otras sustancias oxidantes evite esos mismos daños, o “te mate” menos.

2. No solo se trata de qué sustancia tratamos de usar, sino también de la especificidad de la enzima . Incluso suponiendo que la sustancia candidata atraviesa con éxito todos los obstáculos que el oxígeno normalmente produce en el cuerpo humano, desde el saco aéreo hasta la mitocondria, debe ajustarse a la enzima citocromo c oxidasa para que haga su trabajo. ¿Cuál es el ser humano más fácil y mutante para que nuestras enzimas comiencen a aceptar aceptores de electrones que no sean oxígeno, o investiguen en física con la esperanza de que algún día podamos hacer que las sustancias “se vean” como oxígeno para la enzima? Yo diría que ninguno está a la vista, por décadas.

El objetivo de que el oxígeno sea un agente de respiración es que oxida cosas y lo hace de manera muy efectiva. Sin los oxidantes, no podríamos reducir nada y transferir electrones para llevar a cabo el trabajo.

Entonces, o reemplazas el oxígeno con un reactivo que es un aceptor de electrones menos eficiente que el oxígeno y recibes un golpe en la eficiencia de transferencia de electrones o utilizas un oxidante más fuerte que causaría más problemas con el daño oxidativo.

La transferencia de electrones a través de la química de rojo ox se va a producir. De lo contrario, la vida será bastante aburrida.

El problema es cómo podría crear ATP y nuestras otras fuentes de energía. El metabolismo anaeróbico es de bajo rendimiento y crea sus propios subproductos desagradables, por lo que a menos que podamos cambiar nuestras vías bioquímicas para producir suficiente energía a través de otro mecanismo, nada saldrá de eso.

Dicho todo esto, el estrés oxidativo de los radicales libres de oxígeno, etc. es probablemente pequeño en comparación con la radiación UV y la basura que nos exponemos y ponemos en nuestro cuerpo, si pudiéramos extender nuestras vidas cambiando de oxígeno, probablemente estaríamos plagados de otras enfermedades de las tensiones que nos ponemos. Osteoartritis, cánceres, enfermedades cardíacas, etc.