La enzimo catalasa: ĉefaj karakterizaĵoj

Catalasa - enzimo trovita en preskaŭ ĉiuj vivantaj organismoj. Lia ĉefa funkcio - por katalizi la descomposición de hidrogeno peróxido en sendanĝera substancoj por la organismo. Catalasa estas de granda graveco por la vivo de la ĉeloj, kiel protektas ilin de detruado de reactivos oksigeno specioj.

Superrigardo

La enzimo catalasa rilatas al oksidoreduktase - larĝa klaso de enzimoj kiuj katalizi la transigo de elektronoj de la redukto de molekulo (donanto) por la oxidante molekulo (akceptanto).

La optimuma pH por catalasa en la homa korpo estas ĉirkaŭ 7, tamen, la rapido de reago ne ŝanĝas signife en valoroj de la hidrogeno indekso de 6,8 al 7,5. La pH optimuma por aliaj catalases iras de 4 al 11, depende de la speco de organismo. La optimuma temperaturo estas ankaŭ malsama de persono estas ĉirkaŭ 37 ^° C

Catalasa - unu el la plej rapide enzimoj. Nur unu molekulo kapablas konverti lian milionoj da molekuloj de hidrogeno peróxido al akvo kaj oksigeno por dua. Laŭ enzimologio kio signifas ke granda nombro de revolucioj karakteriza de la enzimo catalasa.

strukturo enzimo

Catalasa estas tetramer de kvar polipéptido ĉenoj, ĉiu el kiuj havas pli ol 500 aminoacidoj en longo. La enzimo estas kunmetita de kvar grupoj de hemo pórfido, kaj tra kiu reagas kun aktiva oksigeno specioj. La oksidiĝas hemo prosteta grupo estas catalasa.

Historio de malkovro

Catalasa ne sciigis al sciencistoj 1818 jarojn ĝis Louis Jacques Thénard kemiisto malkovris en vivanta ĉeloj de hidrogeno peróxido ne proponis, ke ĝia detruo pro la ago de nekonata biologia materialo.

En 1900, germana kemiisto, Oskar Leo unua enkondukis la "catalasa" termino por raporti al la misteran substanco putrado peróxido. Li povis respondi la demandon, kie la enzimo catalasa enhavis. Rezulte de multnombraj eksperimentoj Oskar Leo rivelis ke tiu enzimo estas karakteriza de preskaŭ ĉiuj bestoj kaj plantoj. En vivantaj ĉeloj, tiel kiel multaj aliaj enzimoj, catalasa estas enhavita en peroxisomas.

En 1937 li estis la unua kristaligi catalasa de bovaĵo hepato. 250 kD - molekula pezo de la enzimo estis decidita en 1938. En 1981 sciencistoj ricevis bildojn de la tridimensia strukturo de bova catalasa.

La katalizo de hidrogeno peróxido

Kvankam hidrogeno peróxido - produkton de multaj normalaj procezoj metabólicos, ne sendanĝera por la korpo.

Por malhelpi la detruon de ĉeloj kaj ŝtofoj, hidrogeno peróxido devas rapide konvertitaj en aliajn, malpli danĝera al la korpo. Estas por tiu defio kaj Copes enzimo catalasa - ĝi descompone la peróxido al du molekuloj de akvo molekuloj kaj oksigeno molekuloj.

La reago de hidrogeno peróxido malkomponaĵo en vivantaj histoj:

2 H2 _O2 → 2 _H2O + _O2

La molekula mekanismo de la fendiĝon enzimo de hidrogeno peróxido de catalasa ankoraŭ ne ekzakte komprenis. Ĝi supozas ke la reago okazas en du fazoj - la unua stadio konsistas el fero catalasa prosteta grupo kunligita al atomo de oksigeno de la peróxido, ĉi generas unu molekulo de akvo. En la dua paŝo la oksidiĝas hemo interagante kun alia molekulo de hidrogeno peróxido, tiel formante alia molekulo de akvo kaj unu molekulo de oksigeno.

Tra ĉi tiu ago de la enzimo catalasa por la hidrogeno peróxido, la ĉeesto de la aktiva substanco en la histo specimenoj estas facile determinita. Al ĉi aldonas sufiĉe por la testo studadi malgrandan kvanton de hidrogeno peróxido kaj observi la reagon. La ĉeesto de la enzimo diras al la formado de oksigeno vezikoj. Tiu reago estas bona ĉar ĝi ne postulas ajnan specialan iloj aŭ ekipaĵo - ĝi povas vidi kun la nuda okulo.

Estas notinde ke jono de ajna peza metalo povas agi kiel ne konkuraj inhibidor de catalasa. Plie, ĉiuj scias cianido kondutas kiel konkurenciva inhibitoro de catalasa, se en multaj ŝtofoj de hidrogeno peróxido. Arsenates agi kiel activadores.

aplikaĵo

Agado de la enzimo catalasa descompone hidrogeno peróxido estas uzata en la nutraĵa industrio - uzante ĉi enzimo estas forigita de lakto H2 _O2 al la preparado de fromaĝo. Alia apliko - specialaj nutraĵoj pakita kiu protektas la produkton kontraŭ oxidación. Catalasa estas ankaŭ uzita en la tekstila industrio por la forigo de hidrogeno peróxido de ŝtofoj.

Ĝi estas uzata en higieno de lensoj de kontakto en malgrandaj kvantoj. Iuj desinfektaĵo konsistas el hidrogeno peróxido kaj catalasa kutimas fendis tiu komponanto antaŭ reutilizar lensoj.

aktiveco

Aktiveco de catalasa enzimo dependas de la aĝo de la organismo. La juna histojn de la enzimo aktiveco estas multe pli alta ol en la malnova. Kun aĝo en homoj kaj en bestoj catalasa aktiveco iom post iom malpliigas rezulte de envejecimiento de histoj kaj organoj.

Laŭ freŝa studo, malkresko de catalasa aktiveco estas unu el la eblaj kaŭzoj de haro graying. Hidrogeno peróxido estas produktata kontinue en la homa korpo, sed ne faru malbonon - catalasa putriĝas gxi rapide. Sed se la nivelo de tiu enzimo estas reduktita, estas evidente, ke ne ĉiuj hidrogeno peróxido estas katalizita de la enzimo. Tiel, ĝi discolors de ene la harojn solvante naturaj tinkturoj. Tiu neatendita malkovro nuntempe provita de esploristoj, kaj povas ludi rolon en la evoluo de drogoj, malakceptante graying de haro.