Υπάρχει ένα παράδοξο στον μεταβολισμό των οργανισμών . Αν και οι περισσότεροι οργανισμοί στη γη χρειάζονται οξυγόνο για να επιβιώσουν, το οξυγόνο είναι επίσης ένα εξαιρετικά αντιδραστικό μόριο που μπορεί να βλάψει τους οργανισμούς με την παραγωγή αντιδραστικών ειδών οξυγόνου ., επομένως, ένα σύνθετο σύστημα δικτύου που αποτελείται από αντιοξειδωτικά μεταβολίτα και ενζυμικά που δημιουργήθηκαν σε οργανισμούς {2 Μέσω της συνεργιστικής συνεργασίας μεταξύ των αντιοξειδωτικών μεταβολικών ενδιάμεσων και των προϊόντων και των ενζύμων, σημαντικά κυτταρικά συστατικά όπως το DNA, οι πρωτεΐνες και τα λιπίδια προστατεύονται από την παραγωγή του αντιδραστικού τύπου {{3}. Οι ουσίες προκαλούν βλάβη στα σημαντικά συστατικά των κυττάρων . Ωστόσο, αυτά τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου έχουν επίσης σημαντικές κυτταρικές λειτουργίες, όπως η ενεργοποίηση των μορίων σηματοδότησης οξειδοαναγωγής σε βιοχημικές αντιδράσεις {{6}. Επομένως, ο ρόλος του αντιοξειδωτικού συστήματος σε οργανισμούς δεν είναι να απομακρύνει πλήρως όλα τα οξείδια,
Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου που παράγονται σε κύτταρα περιλαμβάνουν υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2), υποχλωριώδες οξύ (HCLO), ελεύθερες ρίζες, όπως οι ρίζες υδροξυλίου (· OH) και τα ανιόντα υπεροξειδίου (o2). ρίζες υδροξυλίου είναι εξαιρετικά ασταθής και αντιδρούν ταχέως και μη -μη -εικαστικά με τα περισσότερα βιοϊολύματα {4} Η μείωση του υπεροξειδίου του υδρογόνου (e . g ., η αντίδραση Fenton) . Αυτά τα οξειδωτικά βλάπτουν τα κύτταρα με την έναρξη των αλυσιδωτών αντιδράσεων όπως η υπεροξείδωση των λιπιδίων ή η οξείδωση του DNA και των πρωτεϊνών .}}} σε πρωτεΐνες μπορούν να αναστέλλουν την ενζυμική δραστικότητα και να προκαλέσουν μετουσίωση πρωτεΐνης ή αποικοδόμηση .
Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου παράγονται από την κατανάλωση οξυγόνου στις μεταβολικές διεργασίες του σώματος για τη δημιουργία ενέργειας . Αρκετά βήματα στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων μπορεί να δημιουργήσει ανιόντα υπεροξειδίου ως υποπροϊόν. ιδιαίτερης σημασίας είναι η μείωση του coenzyme q σε σύμπλοκο III σε ένα υψηλό αντιδραστικό αυτό το radix radmediate (q e ^ { Το ασταθές ενδιάμεσο μπορεί να "διαρρεύσει" (χάνουν ηλεκτρόνια) και να πηδήσει από την κανονική μεταφορά ηλεκτρονίων για να μειώσει άμεσα τα μόρια οξυγόνου σε ανιόντα υπεροξειδίου . υπεροξείδια μπορεί επίσης να δημιουργηθεί με οξείδωση μειωμένων φλαβοπρωτεϊνών όπως το σύνθετο I . Ωστόσο Οι διεργασίες που μπορούν επίσης να παράγουν υπεροξείδια . αντιδραστικά είδη οξυγόνου παράγονται επίσης κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης σε φυτά, άλγη και κυανοβακτήρια, ειδικά κάτω από την υψηλή ένταση ακτινοβολίας {{6}. Τα κυανοβακτήρια μπορούν επίσης να αντισταθμίσουν την οξειδωτική βλάβη στα κύτταρα που προκαλούνται από την ένταση υψηλής ακτινοβολίας . καροτενοειδή, ιώδιο και σελήνιο δρουν ως αντιοξειδωτικά και αποφεύγουν την παραγωγή αντιδραστικών ειδών οξυγόνου αντιδρώντας με υπερβολικά μειωμένα κέντρα φωτοσύνθεσης αντίδρασης.}}