Đây là hệ thống chống oxy hóa nội sinh tồn tại chủ yếu ở tế bào và giữ một vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống. Tế bào sống luôn bị tổn hại bởi các gốc tự do sinh ra trong các quá trình sinh lý như quá trình hô hấp và các quá trình bệnh lý. Vì vậy, một hệ thống chống oxy hóa nội sinh để bảo vệ tế bào là điều cần thiết. Hệ thống
Superoxid dismutase
Superoxid dismutase (SOD) hiện diện ở hai vị trí trong tế bào, SOD hiện diện trong ti thể có cofactor là mangan (Mn – SOD), SOD hiện diện trong bào tương có 17 cofactor là đồng và kẽm (Cu, Zn – SOD). SOD ở trong dịch tế bào chỉ có đồng tham gia vào quá trình xúc tác, kẽm chỉ tham gia vào sự ổn định enzyme. SOD có nồng độ cao nhất ở gan, thận và hồng cầu, xúc tác superoxid thành H2O2. [17]
Hydrogen peroxid được tạo thành là chất nguy hiểm trong tế bào vì nó có thể chuyển thành gốc hydroxyl (trong phản ứng Haber – Weiss) là một trong những gốc nguy hiểm nhất cho tế bào.
Glutathion peroxydase (GSH-Px)
Enzym phân hủy H2O2 ở các tế bào của động vật có vú chủ yếu là GSH-Px. Glutathion (GSH) là cofactor của enzym GSH-Px. Ngoài ra trong trung tâm hoạt động của nó có chứa selen, vì thế enzym này là một nhân tố chống oxy hóa mạnh gặp chủ yếu trong bào tương, nó ngăn cản việc hình thành các gốc tự do tạo thành trong các quá trình tổng hợp diễn ra trong cơ thể, xúc tác sự khử hóa H2O2, các hydro peroxid và peroxid hữu cơ.
H2O2 + 2GSH → 2 H2O + GSSG (1.14) ROOH + 2GSH → ROH + H2O + GSSG (1.15)
GSH: Glutathion dạng khử
GSSG (glutathiondisulfide): Glutathion dạng oxy hóa Dạng oxy hóa phục hồi nhờ glutathion reductase (GR)
GSSG + NADPH + H+ → 2GSH + NADPH (1.16)
GSH-Px hoạt động khi H2O2 ở nồng độ thấp, khi H2O2 ở nồng độ cao catalase sẽ hoạt động. Khi H2O2 còn lại rất ít, catalase không còn tác dụng thì GSH-Px được hoạt hóa và xúc tác phản ứng phân hủy H2O2. Điều này rất quan trọng vì phản ứng với GSH-Px đòi hỏi phải có cơ chất là GSH, còn phản ứng với catalase thì không cần GSH, vì thế tiết kiệm được glutathione cho cơ thể. [30]