Организм человека функционирует в аэробных условиях: 90% энергии он получает при участии кислорода. Кислород выполняет две важнейшие функции в метаболизме в процессе жизнедеятельности:
1) является конечным акцептором электронов и протонов при биологическом окислении (оксидазный путь использования кислорода);
2) выполняет пластическую функцию: кислород встраивается в процессе микросомального окисления в гидрофобные соединения, переводя их в гидрофильные (оксигеназный путь использования кислорода).
Известно около 200 ферментов, использующих молекулярный кислород в качестве одного из субстратов. Все они делятся на два класса в зависимости от того, включается кислород или нет в другой субстрат в ходе такой реакции:
1) оксидазы: кислород не включается в субстрат, а используется как акцептор электронов. Существует два типа оксидаз: одни образуют в качестве одного из продуктов воду, а другие — перекись водорода:
SH2 + 1/2О2 S + Н2О;
SH2 + О2 S + Н2О;
2) оксигеназы — кислород включается в субстрат. Существует также два типа оксигеназ:
а) монооксигеназы (или гидроксилазы) — включается только один атом кислорода:
SH2 + 1/2О2 H – S – OH;
б) диоксигеназа — включается два кислорода в субстрат:
SH2 + О2 HO – S – OH.