La photosynthèse et la respiration sont les deux processus primaires de conversion d’énergie, impliquant des réactions rédox, il est clair que les enzymes qui catalysent l’oxydation et la réduction doivent jouer un rôle métabolique majeur. Ces réactions se déroulent par le biais d’un transfert d’électrons, d’atome ou de groupement. Les métallo-enzymes peuvent fonctionner de ces trois façons. Ici nous allons nous concentrer sur le fer, l’ion métallique qui est commun à toutes les formes de vie.

            La réduction et l’oxydation dans une cellule vivante ne se déroulent pas en une seule étape mais impliquent souvent une série d’étapes qui agissent comme une série de serrures sur un canal, permettant l’oxydation de se dérouler par étape. Encore une fois, le contrôle est d’une importance éminente, parce qu’une oxydation incontrôlée est une combustion.

            Le tableau 1 illustre le domaine des potentiels standard de certains composés qui interviennent lors de l’oxydation des mitochondries (les organelles où l’oxygène est utilisé). Ils comprennent les cytochromes, qui contiennent des hèmes, et les flavoprotéines, qui participent aussi aux réactions qui insèrent l’oxygène dans les molécules organiques. Le nicotine adénine dinucléotide, NAD (10), est une substance omniprésente qui participe aux réductions et  réalisant l’équivalent du transfert d’un ion H^-. Les réducteurs les plus forts de la chaîne représentée sur la figure sont les ferrédoxines, un groupe très intéressant de protéines fer-soufre.

Tableau 1