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这一类中依据其反应受氢体或氧化产物不同，又可以分为三种。

1.氧化酶类

氧化酶直接作用于底物，以氧作为受氢体或受电子体，生成产物是水。氧化酶均为结合蛋白质，辅基常含有Cu²⁺，如细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。抗坏血酸氧化酶可催化下述反应：

2.需氧脱氢酶类

需氧脱氢酶以FAD或FMN为辅基，以氧为直接受氢体，产物为双氧水或超氧离子，某些色素如甲烯蓝、铁氰化钾、二氯酚靛酚可以作为这类酶的人工受氢体。如D-氨基酸氧化酶（辅基FAD）、L-氨基酸氧化酶（辅基FMN）、黄嘌呤氧化酶（辅基FAD）、醛脱氢酶（辅基FAD）、单胺氧化酶（辅基FAD）、二胺氧化酶等。

粒细胞中NADH氧化酶和NADPH氧化酶也是需氧脱氢酶，它们催化下述反应：

3.不需氧脱氢酶类

这是人体内主要的脱氢酶类，其直接受氢体不是O₂，而只能是某些辅酶（NAD+、NADP+）或辅基（FAD、FMN），辅酶或辅基还原后又将氢原子传递至线粒体氧化呼吸链，最后将电子传给氧生成水，在此过程中释放出来的能量使ADP磷酸化生成ATP，如3-磷酸甘油醛脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素体系等。