L'oxygène constitue une menace pour les structures cellulaires, car une forme particulière d'oxygène, connue sous le nom de radical libre, est très réactive et peut décomposer les molécules cellulaires, selon l'Ohio State University. Ces radicaux libres sont atomes d'oxygène avec des électrons non appariés, qui sont produits au cours des processus métaboliques dans les mitochondries.
L'oxygène est utilisé par les mitochondries de la cellule à la fin d'un processus connu sous le nom de chaîne de transport d'électrons. Les mitochondries utilisent ce processus pour créer de l'énergie chimique utilisable par la cellule. Habituellement, ce processus déplace les électrons d'un produit chimique à un autre, se terminant finalement par l'oxygène. Les atomes d'oxygène ont normalement tous leurs électrons disposés par paires, mais parfois ce processus n'est pas terminé avec succès, laissant l'oxygène avec un électron non apparié.
Le site principal des dommages causés par les radicaux libres à la cellule se trouve dans l'ADN mitochondrial. Les mitochondries sont des organites dont l'ADN est séparé de l'ADN dans le noyau de la cellule. Cet ADN donne des instructions chimiques aux mitochondries qui leur permettent de fonctionner. Il existe de nombreux mécanismes pour réparer les dommages causés à l'ADN nucléaire, mais les mitochondries ne possèdent pas ces mécanismes. Les dommages causés à leur ADN sont généralement permanents et s'accumulent jusqu'à ce que les mitochondries ne fonctionnent plus.
