Hidrogen peroksida
Fungsi biologis

Hidrogen peroksida terbentuk dalam tubuh manusia dan hewan lainnya sebagai produk jangka pendek dalam proses biokimia dan bersifat toksik untuk sel. Toksisitasnya karena ia mengoksidasi protein, lipida membran dan DNA dengan ion peroksidanya. Kelompok enzim biologis yang disebut superoksida dismutase (SOD) terbentuk di hampir semua sel hidup sebagai antioksidan penting. Mereka memicu disproporsionasi superoksida menjadi oksigen dan hidrogen peroksida, yang kemudian didekomposisi dengan cepat oleh enzim katalase menjadi oksigen dan air.
{\ce {2 O2- + 2 H+ -> H2O2 + O2}}
Peroksisom adalah organel yang ditemukan di hampir semua sel eukariotik. Mereka terlibat dalam katabolisme asam lemak rantai sangat panjang, asam lemak rantai bercabang, asam D-amino, poliamina, dan biosintesis plasmalogen, eterfosfolipid penting untuk fungsi normal otak dan paru-paru mamalia. Setelah oksidasi, mereka menghasilkan hidrogen peroksida dalam proses berikut:
Katalase, enzim peroksisomal lain, menggunakan H2O2 ini untuk mengoksidasi substrat lain, termasuk fenol, asam format, formaldehida, dan alkohol, melalui reaksi peroksidasi:
Reaksi ini penting dalam sel hati dan ginjal, di mana peroksisom menetralkan berbagai zat beracun yang masuk ke dalam darah. Beberapa etanol minuman dioksidasi menjadi asetaldehida dengan cara ini. Selain itu, ketika kelebihan H2O2 terakumulasi dalam sel, katalase mengubahnya menjadi H2O melalui reaksi berikut:
Sumber hidrogen peroksida lainnya adalah degradasi adenosin monofosfat yang menghasilkan hipoxantin. Hipoxantin kemudian dikatabolisis oksidatif terlebih dahulu menjadi xantin dan kemudian menjadi asam urat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim xantin oksidase:
Hipoxantina
Xantina oksidase
Xantina
Xantina oksidase
Asam urat
Degradasi hipoxantina melalui xantin hingga asam urat untuk membentuk hidrogen peroksida.
Degradasi guanosin monofosfat menghasilkan xantina sebagai produk antara yang kemudian diubah dengan cara yang sama menjadi asam urat disertai pembentukan hidrogen peroksida.
Telur landak laut, segera setelelah difertilisasi oleh sperma, menghasilkan hidrogen peroksida. Ia kemudian dengan cepat terdisosiasi menjadi radikal OH·. Radikal ini bertindak sebagai inisiator proses polimerisasi radikal, yang mengelilingi telur dengan lapisan pelindung polimer.
Kumbang bombardier memiliki alat yang memungkinkan untuk menembakkan gelembung yang korosif dan berbau tak sedap ke musuh-musuhnya. Kumbang ini menghasilakn dan menyimpan hidrokuinon dan hidrogen peroksida, dalam dua reservoir terpisah di ujung belakang abdomennya. Ketika merasa terancam, otot-ototnya bekontraksi yang memaksa kedua pereaksi melewati katup tabung menuju bejana pencampur yang berisi air dan campuran enzim katalitik. Ketika bercampur, pereaksi mengalami reaksi kimia eksotermik yang hebat, menaikkan suhu mendekati titik didih air. Cairan yang mendidih dan berbau busuk tersebut perlahan-lahan menjadi gas (penguapan parsial) dan keluar melalui katup pengeluaran dengan suara kencang.
Hidrogen peroksida adalah molekul pensinyalan pada tumbuhan untuk menangkal patogen.
Hidrogen peroksida memiliki peran sebagai molekul pensinyalan dalam pengaturan berbagai proses biologis. Senyawa ini merupakan faktor utama yang terlibat dalam teori radikal-bebas pada penuaan, berdasarkan pada kemudahan hidrogen peroksida untuk terurai menjadi radikal hidroksil dan cara radikal superoksida, produk samping dari metabolisme seluler, dapat bereaksi dengan air sekitar untuk membentuk hidrogen peroksida. Radikal hidroksil ini pada gilirannya bereaksi dengan cepat dan merusak komponen sel vital, terutama mitokondria. Setidaknya satu penelitian juga mencoba mengaitkan produksi hidrogen peroksida dengan kanker.
Jumlah hidrogen peroksida dalam sistem biologis dapat diuji menggunakan uji fluorometrik.