(6) 氢过氧化物，hydroperoxide.
2. ROS的产生部位
2.1 线粒体电子传递链产生超氧阴离子---约0.2%的呼吸耗氧转换为ROS。
2.1.1 复合体Ⅰ和Ⅲ是产生超氧阴离子的主要部位
2.1.2 复合体Ⅰ中FMN和FAD产生超氧阴离子
2.1.3 泛醌的非酶氧化产生超氧阴离子，复合体Ⅰ和Ⅲ中都含有泛醌，可见泛醌的非酶氧化是产生超氧阴离子的关键。电子传递受阻，是大量产生超氧阴离子的重要原因。
2.1.4 细胞色素产生超氧阴离子---含有亚铁离子的细胞色素辅基血红素极易与氧结合，成为氧合血红素，在进一步解离时产生超氧阴离子。
2.1.5 影响呼吸电子传递链产生超氧阴离子的主要三个因素
(1) 电子传递链的电子传递是否通畅，受阻则超氧阴离子产生量大；
(2) 电子传递链上的氧浓度，[O2] 高则超氧阴离子产生量大；
(3) 线粒体的呼吸状态，当ADP耗尽，而氧尚未耗尽时，即状态四超氧阴离子产量最大。
2.1.6 线粒体产生的ROS是维持正常生理功能所必需的。ROS生成与ATP合成偶联。
2.2 微粒体产生超氧阴离子
微粒体 (microsome) 的内质网上NADPH-细胞色素P450还原酶催化NADPH给出电子，其血红素-亚铁在有氧时产生超氧阴离子。
2.3 过氧化物酶体产生过氧化氢
    过氧化物歧化酶体（peroxisome）中含有氨基酸氧化酶（amino acid oxidase），催化氨基酸氧化，产生过氧化氢。
2.4 细胞膜产生超氧阴离子
    细胞膜上NADPH氧化酶催化产生超氧阴离子，后者起着重要的信号传导与基因表达调节作用。
3. 产生ROS的代谢
3.1超氧阴离子的产生
3.1.1 非酶性产生
（1）O2氧化Fe2+为Fe3+ 同时产生超氧阴离子，尤其是血红素中亚铁离子与氧的反应。
（2）铜离子可以发生类似反应。
（3）其它成分，如甘油醛、还原型核黄素、FMN、FAD、肾腺上素、四氢蝶呤、半胱氨酸和谷胱甘肽等在氧化时都产生超氧阴离子。
（4）醌类氧化产生超氧阴离子。
3.1.2 酶类反应产生超氧阴离子
约有十多种酶可以催化产生超氧阴离子，如一些过氧化物歧化酶类。其中以下两类酶很重要：
（1）黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase, XO）催化次黄嘌呤、黄嘌呤氧化产生超氧阴离子。
（2）NADPH氧化酶，其产生的超氧阴离子及其继发性ROS在细胞中起着信号传导和基因表达调控作用。
3.2 羟自由基的产生
3.2.1 非酶性产生
（1）水的电离辐射分解
（2）Fenton反应：Fe2+ ＋ H2O2 →•OH ＋OH－＋Fe3+
（3）Haber-Weiss反应 O-2 ＋H2O2→•OH＋OH-＋O2
3.2.2 酶催化产生•OH
（1）髓过氧化物酶-H2O2-卤化物系统
（2）前列腺素合成酶系统
（3）鸟苷酸环化酶系统
3.3 H2O2的产生—酶催化产生为主
（1）超氧化物歧化酶（SOD）
（2）黄嘌呤氧化酶（XO）
（3）蛋白激酶C NADPH+O2+H+→NADP+ +H2O2
（4）其它还包括D-氨基酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、单胺氧化酶等
3.4 单线态氧的产生—光敏反应
4. 活性氧的性质
4.1 超氧阴离子
（1）弱氧化剂和弱还原剂。
（2）可以通过细胞膜的阴离子通道进入细胞内，与一些生物分子直接反应，氧化儿茶胺、氧合血红蛋白、抗坏血酸、部分氢醌化合物以及部分含硫蛋白质等；还原高铁细胞色素、高铁血红蛋白、NADPH、氮蓝四唑和部分醌类化合物等。
（3）与金属离子反应生成羟自由基。
4.2 过氧化氢
（1）强氧化剂和弱还原剂。
（2）半衰期长、可选择性跨膜、长距离扩散。
4.3 羟自由基
（1）极强氧化剂
（2）寿命极短、扩散5-10个分子的距离、立即氧化周围的任何生物分子。
二、活性氧对生物分子的损伤和修复
正常人体内存在活性氧造成的氧化损伤：脂质过氧化、DNA氧化和蛋白质氧化产物。同时也存在修复损伤的生物分子和重新合成的能力。
（一）活性氧对DNA的损伤和修复
1. DNA结构的损伤
1.1 碱基的损伤
除了超氧阴离子和过氧化氢外都可直接氧化损伤碱基。单线态氧可以迅速氧化嘧啶和鸟嘌呤，羟自由基可以氧化所有四种碱基，产生15种不同产物，包括8-羟基鸟嘌呤。
1.2 糖基破坏
脱氧戊糖的每个碳原子和羟基都可以与羟自由基反应，在碳位置抽氢加氧，破坏糖基结构。
1.3 链断裂
包括单链和双链断裂，主要由于脱氧戊糖被破坏、磷酸二酯键断裂或者碱基的破坏或脱落。
碱基损伤导致双螺旋局部变性，该损伤位点被特异性核酸内切酶识别而被切割，称为酶敏感位点。
损伤的碱基被DNA糖基化酶（glycosylase）除去或者水解除去，形成无嘌呤、嘧啶位点，再由核酸内切酶除去。
1.4 DNA交联
包括链内交联（同一条链中两个碱基共价结合）、链间交联（DNA-DNA交联、DNA-蛋白质交联）
1.5 Fe与Cu离子在自由基损伤DNA中的作用
Fe和Cu离子介导过氧化氢与DNA的相互作用，包括位点专一性和任意攻击性两种。前者是DNA链内的Fe和Cu离子介导，后者是DNA外部Fe和Cu离子介导。
1.6 内源性氧化剂对DNA的损伤及其检测
细胞中8-羟基脱氧鸟苷（8-OH-2-dG）反映DNA氧化损伤增加与修复的平衡量。
2. 参与自由基损伤DNA的修复酶
A. DNA-糖基化酶 OGG1
B. 内切酶Ⅲ和Ⅳ
（二）活性氧对生物膜的损伤与修复
1. PUFA的脂质过氧化（lipid peroxidation）
1.1 PUFA（多元不饱和脂肪酸）被自由基抽氢，形成脂基；不饱和健重排，形成共轭双键，在233nm有特征峰；在不成对电子碳原子上发生过氧化，形成脂过氧基；后者可以连锁反应进行上述反应，或者形成环氧化物，进一步断裂形成醛类或者烃类分子。
1.2 脂质过氧化产物
丙二醛和异前列烷类，后者为衡量整体脂质过氧化的最佳指标。
1.3 丙二醛及其聚合物可以与DNA碱基形成加合物，具有突变作
用。
1.4 后果
A. 形成老年斑
B. 酸败
C. 细胞膜硬化。
1.5 修复
A. 由磷脂氢过氧化物-谷胱甘肽过氧化物酶清除，即LOOH→LOH；
B. 磷脂酶A2（phospholipase A2）及Ca2+存在下被切去。
C. 谷胱甘肽转硫酶（GST）催化LOOH→LOH，LOH进入脂肪酸代谢。
3. 蛋白质
3.1攻击对象---蛋白质本身或者其氨基酸残基，如：
（1）含有巯基的蛋白质损伤。组氨酸→组氨酸内过氧化物→天冬氨酸盐→天冬酰胺；半胱氨酸→半胱氨酸-二硫化物→混合二硫化物→磺酸、亚磺酸、次磺酸。
（2）金属离子介导的蛋白质损伤
（3）氨基酸残基的氧化修饰
A. 精氨酸→谷氨酸半醛﹢NO
B. 赖氨酸→2-氨基己二酸半醛
C. 脯氨酸→谷氨酸半醛→焦谷氨酸盐→谷氨酸盐
D. 甲硫氨酸→甲硫氨酸亚砜、甲硫氨酸砜
E. 色氨酸→5-羟基色氨酸、犬尿素、N-甲酰犬尿素
F. 酪氨酸→二酪氨酸
G. 苯丙氨酸→酪氨酸
（3）后果
A. 肽链断裂---包括肽链的水解和α-碳原子处直接断裂。
B. 蛋白质交联---二硫鉴或者二酪氨酸。
C. 破坏二级、三级和四级等高级结构。
（3）检测指标---羰基衍生物，仅指可与醛或者酮反应的＞C=O才能称为羰基。产生途径：
A. 赖氨酸与糖反应
B. 蛋白质与醛类反应
C. 赖、精、脯、苏直接氧化。
3. 糖类
单糖自动氧化产生α-羰基和过氧化氢。前者可与DNA、RNA和蛋白质发生交联反应，抗有丝分裂和癌变。
3.2 蛋白质损伤的修复或者重新合成
（1）含巯基蛋白质氧化损伤的修复—巯基二硫化物氧化还原酶系统，包括：
A. glutaredoxin，
B. GSSG还原酶，
C. 硫氧还蛋白（thioredoxin），
D. 硫氧还蛋白还原酶。
（2）酶催化的氧化损伤蛋白质的降解与重新合成---多功能蛋白酶，可以催化水解A. 碱性氨基酸肽键，B. 疏水性氨基酸肽键，C. 酸性氨基酸肽键。