Происходит на мембранах эндоплазматического ретикулума и во внутренней мембране митохондрий.
Ферменты - ОКСИГЕНАЗЫ. Они активируют молекулу кислорода, а затем внедряют один или два атома кислорода в молекулу окисляемого вещества.
Оксигеназы, включающие один атом кислорода в окисляемое вещество, называются МОНООКСИГЕНАЗАМИ (ГИДРОКСИЛАЗАМИ).
Оксигеназы, включающие два атома кислорода в окисляемое вещество, называются ДИОКСИГЕНАЗАМИ.
Оксигеназы работают в составе мультиферментного комплекса, встроенного (built-in) в мембрану.
Мультиферментный комплекс состоит из 3-х компонентов:
1. Флавиновые дегидрогеназы. Содержат ФАД. Наиболее обычный субстрат для них - НАДФН2.
2. Железо-серный белок. Содержит негеминовое железо с переменной валентностью.
3. Цитохром Р450. Его строение отличается от строения цитохромов цепи митоходриального окисления.
Мультиферментный комплекс формирует цепь переноса электронов и протонов, в конце ее происходит активация кислорода. Активированный кислород присоединяется к активному центру цитохрома Р450, и на него переносятся электроны, а затем этот кислород включается в молекулу субстрата.