L-enżima katalase: karatteristiċi ewlenin

Katalase - enzima misjuba organiżmi fi kważi kollha ħajjin. funzjoni prinċipali tagħha - biex tikkatalizza l-dekompożizzjoni ta 'perossidu idroġenu f'sustanzi li ma jagħmlux ħsara għall-organiżmu. Katalase huwa ta 'importanza kbira għall-ħajja taċ-ċelloli, kif jipproteġihom mill-qerda skond l-ispeċi ossiġnu reattiv.

Ħarsa ġenerali

Il katalase enzima tirrigwarda oxidoreductase - klassi wiesgħa ta 'enzimi li jikkatalizzaw t-trasferiment ta' elettroni mill-molekula jnaqqsu (donatur) għall-molekula ossidant (aċċettatur).

L-aħjar ta 'pH għall katalase fil-ġisem uman huwa madwar 7, madankollu, ir-rata ta' reazzjoni ma jinbidilx b'mod sinifikanti fil-valuri tal-indiċi idroġenu 6.8-7.5. L-aħjar pH għal catalases oħra li jvarjaw 4-11, skond it-tip ta 'organiżmu. It-temperatura ottima hija wkoll differenti għal persuna hija ta 'madwar 37 ^° C

Katalase - wieħed mill-enzimi mgħaġġla. molekula waħda biss tista 'tikkonverti miljuni ta' molekuli ta 'perossidu idroġenu għall-ilma u l-ossiġnu kull sekonda. F'termini ta 'enzymology li jfisser li numru kbir ta' revoluzzjonijiet karatteristika tal-enzima katalase.

enzima struttura

Katalase huwa tetramer ta 'erba' ktajjen polypeptide, kull wieħed minnhom għandu aktar minn 500 aċidi amino fit-tul. -Enzima huwa magħmul minn erba 'gruppi ta' porfirju heme, u li permezz tiegħu jirreaġixxi ma 'speċijiet ossiġnu attiv. Il-grupp prostetiċi heme ossidati huwa katalase.

Storja ta 'skoperta

Katalase ma kienx magħruf lill xjentisti 1818 snin sakemm Louis Jacques Thénard Spiżjar skoperti fiċ-ċelloli ta 'perossidu idroġenu għajxien mhuwiex ssuġġerit li l-qerda tagħha minħabba l-azzjoni ta' materjal bijoloġiku mhux magħruf.

Fl-1900, kimiku Ġermaniż, Oskar Leo introdotti l-ewwel il- "katalase" Terminu li jirreferi għal sustanza jiddekomponi misterjuża perossidu. Huwa kien kapaċi twieġeb il-mistoqsija, fejn l-enzima katalase fih. Bħala riżultat ta 'diversi esperimenti Oskar Leo wriet li din l-enzima hija karatteristika ta' kważi kollha annimali u pjanti. Fil ċelloli ħajjin, kif ukoll enżimi oħra ħafna, katalase tinsab fil peroxisomes.

Fl-1937 kien l-ewwel jikkristallizzaw katalase minn fwied taċ-ċanga. 250 kD - piż molekulari tal-enzima kien determinat fl-1938. Fl-1981 xjentisti jkunu rċevew immaġini ta 'struttura tridimensjonali ta katalase bovini.

Il kataliżi ta 'perossidu idroġenu

Minkejja l-fatt li perossidu idroġenu - prodott ta 'ħafna proċessi metaboliċi normali, mhuwiex jagħmlux ħsara lill-korp.

Biex jipprevjenu l-qerda ta 'ċelluli u tessuti, il-perossidu idroġenu għandhom jiġu malajr konvertita oħra, inqas perikolużi għall-ġisem. Huwa għal din l-isfida u copes katalase enżimi - huwa jiddekomponi l-perossidu għal żewġ molekuli ta 'molekuli ilma u molekuli ossiġnu.

Ir-reazzjoni ta 'dekompożizzjoni perossidu idroġenu fit-tessuti ħajjin:

2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂

Il-mekkaniżmu molekulari tal-enzima qsim ta 'perossidu idroġenu minn katalase għadu mhux mifhum eżattament. Huwa preżunt li r-reazzjoni sseħħ f'żewġ stadji - l-ewwel stadju jikkonsisti minn ħadid katalase grupp prostetiċi magħqudin ma 'atomu ossiġnu tal-perossidu, dan jiġġenera molekula waħda ta' ilma. Fit-tieni stadju l-heme ossidizzati interazzjoni ma molekula oħra ta 'perossidu idroġenu, li jifforma molekula ieħor ta' ilma u molekula waħda ta 'ossiġnu.

Permezz ta 'din l-azzjoni ta' l-enzima katalase għall-perossidu idroġenu, il-preżenza tas-sustanza attiva fil-kampjuni tat-tessut huwa faċilment determinata. Għal dan żid biżżejjed għat-test kampjun ammont żgħir ta 'perossidu idroġenu u josservaw r-reazzjoni. Il-preżenza ta 'l-enzima jirrakkonta l-formazzjoni ta' bżieżaq ossiġnu. Din ir-reazzjoni hija tajba għaliex ma jeħtieġ ebda għodda speċjali jew tagħmir - jista 'jidher bil-għajn.

Ta 'min jinnota li l-jone ta' metall tqil jista 'jaġixxi bħala inibitur noncompetitive ta katalase. Barra minn hekk, kollha ċjanur magħrufa iġib ruħu bħala impeditur kompetittiv ta katalase, jekk f'ħafna tessuti ta 'perossidu idroġenu. Arsenates jaġixxu bħala attivaturi.

applikazzjoni

Azzjoni tal-katalase enzima jiddekomponi perossidu idroġenu ġiet użata fl-industrija alimentari - jużaw din l-enzima jitneħħa mill-ħalib H ₂ O ₂ għall-preparazzjoni tal-ġobon. Applikazzjoni oħra - ippakkjar l-ikel speċjali li jipproteġi l-prodott kontra l-ossidazzjoni. Katalase huwa wkoll użat fl-industrija tat-tessuti għat-tneħħija ta 'perossidu idroġenu minn drappijiet.

Huwa użat fl-iġjene tal-lentijiet tal-kuntatt fi kwantitajiet żgħar. Xi diżinfettanti huma komposti minn perossidu idroġenu u katalase huwa użat biex tinqasam dan il-komponent qabel użu mill-ġdid lentijiet.

attività

Attività ta 'enzima katalase jiddependi mill-età tal-organiżmu. It-tessuti żgħażagħ tal-attività enżimatika hija ħafna ogħla milli fl-antik. Bl-età fil-bnedmin u fl-annimali attività katalase tonqos gradwalment bħala riżultat tat-tixjiħ ta 'tessuti u organi.

Skond studju reċenti, tnaqqis ta 'attività katalase huwa wieħed mill-kawżi possibbli ta' graying xagħar. perossidu idroġenu jiġi prodott kontinwament fil-ġisem uman, iżda l-ebda ħsara - katalase tiddikomponi malajr. Iżda jekk il-livell ta 'din l-enzima hija mnaqqsa, huwa ovvju li mhux il-perossidu idroġenu katalizzati mill-enżima. Għalhekk, huwa discolors minn ġewwa l-xagħar billi tħoll kuluri naturali. Din l-iskoperta mhux mistennija bħalissa qed tiġi ttestjata minn riċerkaturi, u jista 'jkollhom rwol fl-iżvilupp ta' drogi, is-sospensjoni graying ta 'xagħar.