Ce premier cours sur l’oxygène moléculaire a permis de poser un certain nombre de bases chimiques pour l’étude de la réactivité de l’oxygène dans les systèmes biologiques. L’oxygène est arrivé sur la terre d’une certaine façon par accident, étant le produit de la photosynthèse qui utilise l’eau comme donneur d’électrons pour la conversion du dioxyde de carbone en sucres. L’origine de l’oxygène et l’évolution de sa concentration dans l’atmosphère terrestre ont été brièvement discutées pendant ce cours en soulevant notamment la question de l’apparition soudaine, encore mal comprise, d’oxygène il y a environ 2,2 milliards d’années. Cependant ses propriétés oxydantes potentielles ont été ensuite abondamment utilisées dans une très grande variété de réactions métaboliques et biosynthétiques. Cette utilisation, thermodynamiquement très favorable, n’est pas simple car, en raison de son caractère paramagnétique, l’oxygène réagit avec les substrats organiques extrêmement lentement (interdiction de spin). Elle implique donc des mécanismes très fins d’activation de l’oxygène ou des substrats à oxyder. Ces différents mécanismes ont été brièvement présentés et illustrés par des exemples de métalloenzymes impliquées dans ces processus d’activation.
En résumé, l’activation d’un substrat passe par sa transformation en espèces radicalaires intermédiaires très réactives vis-à-vis de l’oxygène, tandis que l’activation de l’oxygène passe par sa réduction en péroxyde et l’activation du péroxyde par des ions métalliques (en particulier fer et cuivre).
