هيدروجيناز

التصنيف الهيكلي

في هذا الإطار، تُحفِّزأنزيمات الهيدروجينازات تفاعلات امتصاص الهيدروجين (H₂)، وفي بعض الحالات يكون هذا التحفيز عكسيًا. تُعد هيدروجينازات [FeFe] و[NiFe] محفزات حقيقية لتفاعلات الأكسدة والاختزال، حيث تقوم بتسهيل أكسدة الهيدروجين (H₂) واختزال البروتون (H⁺) بحسب المعادلة (3). فضلًا عن ذلك، تُحفِّز هيدروجينازات [Fe] الانقسام غير المتجانس العكسي لجزيء H₂، كما هو موضح في التفاعل (4).

هيدروجيناز أحادي أكسيد الكربون

طالع كذلك

في هذا الإطار، على الرغم من الاعتقاد الأولي بأن تلك الأنزيمات "خالية من المعدن"، فإن هيدروجينازات [Fe] تحتوي فقط على الحديد (Fe) في موقعها النشط، لكنها لا تمتلك مجموعات من الحديد والكبريت. أما هيدروجينازات [NiFe] و[FeFe]، فتشترك في بعض الخصائص البنائية؛ إذ يحتوي كل إنزيم على موقع نشط وعدد قليل من مجموعات Fe-S المدفونة داخل البروتين. ويُعتقد أنذلك الموقع هو الموقع النشط، حيث يحدث التحفيز، يتكون الأنزيم من مجموعه [NiFe] و[FeFe] من تجمع معدنيأ كذلك، حيث يتم أرتباط ( تنسيق) أيونات الحديد بواسطة ربيطات من أحادي أكسيد الكربون (CO) والسيانيد (CN⁻).

في هذا الإطار، يعتقد بأن 99% من جميع الكائنات الحية تستعمل الهيدروجين (H₂). و أغلب الكائنات الممثلة للهيدروجين هي ميكروبات، وتستمد قدرتها على استخدام H₂ كمستقلب من خلال تحفيز تلك التفاعلات عن طريق إنزيمات معدنية تُعرف باسم الهيدروجينازات. يتم تصنيف أنزيمات الهيدروجينازات إلى ثلاثة أنواع رئيسية بحسب نوع المعدن الموجود في موقعها النشط: هيدروجيناز النيكل-الحديد، وهيدروجيناز الحديد-الحديد، وهيدروجيناز الحديد.

المبدأ

في هذا الإطار، ترتبط أكسدة الهيدروجين (1) باختزال مستقبلات الإلكترون مثل الأكسجين والنيترات وأيون الحديديك والكبريتات وثنائي أكسيد الكربون والفومارات. من ناحية أخرى، يرتبط اختزال البروتون (2) بأكسدة مانحي الإلكترون مثل الفيريدوكسين (FNR)، حيث يسهم في التخلص من الإلكترونات الزائدة داخل الخلايا، وهو أمر ضروري في عملية تخمير البيروفات.