تحفز انزيمات الاكسيجيناز النقل المباشر واندماج الاكسجين في جزيء الركيزة

يرتبط عمل الأكسيجيناز بعمليات تخليق أو تقويض لأنماط كثيرة ومختلفة من المستقلبات وبشكل يفوق ارتباطها بتفاعلات يكون الهدف فيها تأمين الطاقة للخلية. وتحفز الإنزيمات في هذه المجموعة عملية دمج الأكسجين ضمن جزيء الركيزة، ويتم ذلك في مرحلتين (1) ارتباط الأكسجين بالإنزيم في المقر الفعال و (2) تفاعل يتم فبته إرجاع الأكسجين المرتبط, أو نقله الى الركيزة. ويكن تقسيم إنزيمات الأكسجيناز إلى زمرتين:

ثنائية الاكسيجيناز التي تدمج ذرتي الاكسجين الجزيئي في الركيزة

التفاعل الأساسي هو كما يلي:

ونذكر كأمثلة عن هذا الغمط الإنزيمات التي تحوي الحديد مثل ثنائي أكسيجيناز الهوموجتتيسات (من الأكسيداز) وثنائي أكسيجيناز 3 - هيدووكسي انترانيلات (من الأكسيدان) التي توجد في الجزء الطافي من الكبد، وكذلك الإنزيمات التي تستعمل الهيم، مثل ثنائي أكسيجيناز -L ترتوفان (بيرولاز التربتوفان) الذي يوجد في الكبد.

أحادية الاكسيجيناز (وهي ذات وظيفة مختلطة؛ اكسيداز وهيدروكسيلاز) التي تدمج ذرة واحدة فقط من الاكسجين الجزيئي في الركيزة:

أما ذرة الأكسجين الأخرى فيتم إرجاعها إلى الماء، لذلك من الضروري وجود ركيزة مساعدة أو مانح إلكتروني إضافي لهذه الغاية.

لجملة أحادية أكسيجيناز السيتوكروم P450 في الجسيمات الصغرية أهمية في تفاعل هدرلة العديد من الأدوية

توجد إنزيمات أحادية الاكسيجيغاز هذه في الجسيمات الصفرية الكبدية إلى جانب السيتوكروم P450 والسيتوكروم b5. ويقوم كل من NADH و NADPH بإعطاء المكافئات المرجعة من أجل هذه السيتوكرومات (الشكل 13-7)، والتي تؤكسد بدورها بوساطة ركائز في سلسلة من التفاعلات الإنزيمية تعرف إجعالا بدورة الهددروكسيلاز (Hydroxylase cycle) (الشكل 13-8).

ومن بين الأدوية التي تستقلب بهذه الجملة نذكر البنزبيرين والأمينوبيرين والأنيلين والمورفين والبنزفيتامين. كما أن العديد من الأدوية مثل الفينوباربيتال له قدرة على تحريض تشكيل إنزيمات الجسيمات الصفرية وأيضاً السيتوكروم P450.

الشكل 13-7 : سلسلة نقل الإلكترونات في الجسيمات الصغرية. يثبط السيانيد -CN الخطوة المشار إليها في السلسلة.