A kataláz enzim: főbb jellemzői

Kataláz - egy enzim megtalálható szinte minden élő szervezetben. Fő feladata -, hogy katalizálja a hidrogén-peroxid bomlását ártalmatlan anyagokat a szervezet számára. Kataláz nagy jelentősége van az élet a sejtek, mint megvédi őket a pusztulástól reaktív oxigéngyökök.

áttekintés

A kataláz enzim tárgya oxidoreduktáz - széles osztálya enzimek, amelyek katalizálják a elektronok átvitelét a redukáló-molekula (donor) az oxidálószer-molekula (akceptor).

Az optimális pH kataláz az emberi test körülbelül 7, azonban a reakció sebessége nem változik jelentősen meg értékeit a hidrogén-index 6,8-7,5. A pH-optimum egyéb katalázok kezdve 4-11, attól függően, hogy milyen típusú szervezetben. Az optimális hőmérséklet is más az a személy, körülbelül 37 ^° C-on

Kataláz - az egyik leggyorsabb enzimeket. Csak egy molekula képes a konvertáló annak millió molekula hidrogén-peroxid, hogy a víz és az oxigén másodpercenként. Ami a Enzymology, ami azt jelenti, hogy a nagy számú fordulat jellemző a kataláz enzimet.

Szerkezet enzim

Kataláz egy tetramer, négy polipeptidláncot, amelyek mindegyike több, mint 500 aminosav hosszúságú. Az enzim áll négy csoport hem porfír, és amelyen keresztül a reakcióba lép az aktív oxigén törzsek. Az oxidált hem prosztetikus csoport egy kataláz.

A felfedezések története

A kataláz nem volt ismert, hogy a tudósok 1818 éves, amíg Louis Jacques Thenard kémikus felfedezte az élő sejtekben a hidrogén-peroxid nem javasolták, hogy a pusztulás okozta hatás következtében egy ismeretlen biológiai anyag.

1900-ban egy német kémikus, Oskar Leo először a „kataláz” kifejezés utal egy titokzatos anyag lebontó peroxid. Ő tud válaszolni a kérdésre, ha a kataláz enzimet tartalmazott. Ennek eredményeként számos kísérlet Oskar Leo kiderült, hogy ez az enzim jellemző szinte minden állatok és növények. Az élő sejtek, valamint számos más enzimek, a kataláz tartalmazza peroxiszómákba.

1937-ben ő volt az első kikristályosodni kataláz marhamáj. 250 kD - molekulatömege az enzim határoztuk 1938. 1981-ben a tudósok kaptak kép háromdimenziós szerkezetének szarvasmarhakataláz.

A katalízis hidrogén-peroxid

Annak ellenére, hogy a hidrogén-peroxid - egy termék sok normális anyagcsere-folyamatok, ez nem ártalmatlan a szervezetben.

Ahhoz, hogy megakadályozzák a sejtek és szövetek, a hidrogén-peroxid kell gyorsan átalakíthatók más, kevésbé veszélyes, hogy a szervezetben. Ez erre a kihívásra, és megbirkózik a kataláz enzim - bomlik a peroxiddal két molekula vizet molekulák és oxigén molekulák.

A reakciót a hidrogén-peroxid bomlási az élő szövetekben:

2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂

A molekuláris mechanizmusa a hasítási enzim hidrogén-peroxid által kataláz még nem pontosan ismert. Feltételezzük, hogy a reakció végbemegy, két szakaszban - az első szakaszban, amely vas-kataláz prosztetikus csoport, amely oxigénatom a peroxid, generál egy molekula víz. A második lépésben az oxidált hem kölcsönhatásba lépni egy másik molekula hidrogén-peroxid, így képezve egy másik molekula vizet és egy molekula oxigén.

Ezzel az enzim tevékenységének kataláz a hidrogén-peroxid, a jelenléte a hatóanyag a szövetmintákat könnyen meghatározható. Ahhoz, hogy ez a kiegészítő elég ahhoz, hogy a vizsgálati mintát egy kis mennyiségű hidrogén-peroxidot, és figyeljük a reakció. A enzim jelenlétében mondja képződését oxigén buborékok. Ez a reakció jó, mert nem igényel speciális eszközöket vagy berendezéseket - is látható szabad szemmel.

Érdemes megjegyezni, hogy az ion bármely nehézfém működhet kompetitív inhibitor kataláz. Továbbá, az összes ismert cianid viselkedik, mint egy kompetitív inhibitora kataláz, ha számos szövetben a hidrogén-peroxid. Arzenátok jár aktivátorok.

kérelem

Művelet a kataláz enzim bomlik hidrogén-peroxidot használtak az élelmiszeriparban - az enzim alkalmazásával eltávolítjuk tejből H ₂ O ₂ a készítmény a sajt. Egy másik alkalmazás - speciális élelmiszerek csomagolásán, hogy védi a terméket oxidáció. Kataláz is használják a textiliparban a hidrogén-peroxid eltávolítása a textíliáról.

Ezt alkalmazzák a higiénia kontaktlencse kis mennyiségben. Egyes fertőtlenítőszerek állnak hidrogén-peroxid és a kataláz használják osztott ezt a komponenst használat előtt lencsék.

tevékenység

Activity kataláz enzim korától függ az organizmus. A fiatal szövetekben az enzimaktivitás sokkal magasabb, mint a régi. A kor előrehaladtával az emberek és állatok kataláz aktivitás fokozatosan csökken eredményeként öregedését szöveteket és szerveket.

Szerint egy nemrégiben készült tanulmány, a csökkenés kataláz aktivitás egyik lehetséges oka a haj őszülő. A hidrogén-peroxid keletkezik folyamatosan az emberi szervezetben, de nem árt - kataláz bomlik gyorsan. De ha a szint az enzim csökken, akkor nyilvánvaló, hogy nem minden a hidrogén-peroxid-enzim által katalizált. Így elszíneződik belülről a hajat oldásával természetes színezékek. Ez váratlan felfedezés jelenleg tesztelt kutatók, és szerepet játszhat a gyógyszerek fejlesztését, szusz őszülő haj.