體內(nèi)大部分物質(zhì)都可進(jìn)行氧化反應(yīng)，在生物體內(nèi)進(jìn)行的氧化反應(yīng)與體外氧化反應(yīng)有許多共同之處：它們都遵循氧化反應(yīng)的一般規(guī)律，常見的氧化方式有脫電子、脫氫和加氧等類型；最終氧化分解產(chǎn)物是CO2和H2O，同時(shí)釋放能量。但是生物氧化反應(yīng)又有其特點(diǎn)：①體外氧化反應(yīng)主要以熱能形式釋放能量；而生物氧化主要以生成ATP方式釋放能量，為生物體所利用。②其最大區(qū)別在于：體外氧化往往在高溫，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑的催化下進(jìn)行；而生物氧化是在恒溫(37℃)和中性pH環(huán)境下進(jìn)行，催化氧化反應(yīng)的催化劑是酶。
一、生物氧化酶類
體內(nèi)催化氧化反應(yīng)的酶有許多種，按照其催化氧化反應(yīng)方式不同可分為三大類。
(一)脫氫氧化酶類
這一類中依據(jù)其反應(yīng)受氫體或氧化產(chǎn)物不同，又可以分為三種。
1.氧化酶類(oxidases)
氧化酶直接作用于底物，以氧作為受氫體或受電子體，生成產(chǎn)物是水。氧化酶均為結(jié)合蛋白質(zhì)，輔基常含有Cu2+，如細(xì)胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶等�？箟难嵫趸缚纱呋率龇磻�(yīng)：
2.需氧脫氫酶類(aerobic dehydrogenases)
需氧脫氫酶以FAD或FMN為輔基，以氧為直接受氫體，產(chǎn)物為H2O2或超氧離子(O2)，某些色素如甲烯藍(lán)(methylene blue,MB)、鐵氰化鉀(［K3Fe(CN)6］、二氯酚靛酚可以作為這類酶的人工受氫體。如D氨基酸氧化酶(輔基FAD)、L-氨基酸氧化酶(輔基FMN)、黃嘌呤氧化酶(輔基FAD)、醛脫氫酶(輔基FAD)、單胺氧化酶(輔基FAD)、二胺氧化酶等。
粒細(xì)胞中NADH氧化酶和NADPH氧化酶也是需氧脫氫酶，它們催化下述反應(yīng)：
超氧離子在超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)催化下生成H2O2與O2：
3.不需氧脫氫酶類(anaerobic dehydrogenases)
這是人體內(nèi)主要的脫氫酶類，其直接受氫體不是O2，而只能是某些輔酶(NAD+、NADP+)或輔基(FAD、FMN)，輔酶或輔基還原后又將氫原子傳遞至線粒體氧化呼吸鏈，最后將電子傳給氧生成水，在此過程中釋放出來的能量使ADP磷酸化生成ATP，如3磷酸甘油醛脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、細(xì)胞色素體系等。
4.加氧酶類(oxygenases)
顧名思義，加氧酶催化加氧反應(yīng)。根據(jù)向底物分子中加入氧原子的數(shù)目，又可分為加單氧酶(monooxygenase)和加雙氧酶(dioxygenase)。
(1)加單氧酶 又稱為多功能氧化酶、混合功能氧化酶(mixed function oxidase)、羥化酶(hydroxylase)。加單氧酶催化O2分子中的一個(gè)原子加到底物分子上使之羥化，另一個(gè)氧原子被NADPH+H+提供的氫還原生成水，在此氧化過程中無高能磷酸化合物生成，反應(yīng)如下：
加單氧酶實(shí)際上是含有黃素酶及細(xì)胞色素的酶體系，常常是由細(xì)胞色素P450、NADPH細(xì)胞色素P450還原酶、NADPH和磷脂組成的復(fù)合物。細(xì)胞色素P450是一種以血色素為輔基的b族細(xì)胞色素，其中的Fe3+可被Na2S2O3等還原為Fe2+，還原型的細(xì)胞色素P450與CO結(jié)合后在450nm有最大吸收峰，故名細(xì)胞色素P450，它的作用類似于細(xì)胞色素aa3，能與氧直接反應(yīng)，將電子傳遞給氧，因此也是一種終末氧化酶。
