Enzimë katalazë: Karakteristikat kryesore

Katalazë - një enzimë gjetur organizmave në pothuajse të gjithë të gjallët. Funksioni i saj kryesor - të nxisë dekompozim e peroksid hidrogjeni në substanca të padëmshme për organizmin. Katalazë është me rëndësi të madhe për jetën e qelizave, si i mbron ata nga shkatërrimi nga specie oksigjenit reaktive.

Përmbledhje

Enzimë katalazës lidhet oksidoreduktazës - klasë gjerë të enzimave qe katalizojne transferimin e elektroneve nga molekulë të reduktues (dhuruesi) për të molekulës oksidant (pranuesi).

PH optimale për katalazave në trupin e njeriut është rreth 7, megjithatë, shkalla e reagimit nuk ndryshon në mënyrë të konsiderueshme në vlerat e indeksit të hidrogjenit nga 6.8 në 7.5. Optimale pH për catalases tjera që variojnë nga 4 deri 11, në varësi të llojit të organizmi. Temperatura optimale është gjithashtu e ndryshme për një person është rreth 37 ^° C

Katalazë - një nga enzimat më të shpejtë. Vetëm një molekulë është i aftë për konvertimin miliona saj të molekulave të peroksidit të hidrogjenit në ujë dhe oksigjen per dytë. Në kushtet e enzymology që do të thotë se një numër i madh i revolucioneve karakteristike e enzimës katalazë.

strukturë enzimë

Katalazës është një tetramer katër zinxhirë polypeptide, secila prej të cilave ka më shumë se 500 amino acide në gjatësi. Enzimë është e përbërë nga kater grupet e heme porfir dhe nëpërmjet cila reagon me speciet aktive oksigjenit. oksidohet Grupi heme proteza është një katalazë.

Historia e zbulimit

Katalazë nuk ishte i njohur për shkencëtarët 1818 vjet deri Louis Jacques Thénard kimist zbuluar në qelizat e peroksid hidrogjeni jetesës nuk është sugjeruar se shkatërrimin e saj për shkak të veprimit të një materiali të panjohur biologjik.

Në vitin 1900, një kimist gjerman, Oskar Leo parë futi "katalazë" termin për t'iu referuar një substancë dekompozuar peroksid misterioze. Ai ishte në gjendje për t'iu përgjigjur pyetjes, ku enzimë katalazë përmbante. Si rezultat i eksperimenteve të shumta Oskar Leo zbuloi se kjo enzimë është karakteristikë e pothuajse të gjitha kafshët dhe bimët. Në qelizat e gjalla, si dhe shumë enzimave të tjera, katalazë përmbahet në peroxisomes.

Në vitin 1937 ai ishte i pari për të kristalizuar katalazave nga mëlçisë viçi. 250 KD - Pesha molekulare të enzimës është përcaktuar në vitin 1938. Në vitin 1981 shkencëtarët kanë marrë imazhe të strukturës tre-dimensionale të gjedhit katalazave.

Catalysis i peroksidit te hidrogjenit

Pavarësisht nga fakti se hidrogjenit peroksid - një produkt i shumë proceseve normale metabolike, ajo nuk është e padëmshme për trupin.

Për të parandaluar shkatërrimin e qelizave dhe indeve, peroksid hidrogjeni duhet të konvertohet shpejt në të tjera, më pak e rrezikshme për trupin. Është për këtë sfidë dhe copes enzimë katalazave - ajo zbërthen peroksid për dy molekulat e molekulave të ujit dhe molekulave të oksigjenit.

Reagimi i dekompozimit peroksid hidrogjeni në indet e gjalla:

2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + O ₂

Mekanizmi molekulare të enzimës copëtuese te peroksidit te hidrogjenit duke katalazave nuk kuptohet akoma saktësisht. Mendohet se reaksioni zhvillohet në dy faza - faza e parë që përbëhet nga hekur grupi protezave katalazë lidhur tek një atom oksigjen te peroksidit, kjo prodhon një molekulë e ujit. Në hapin e dytë heme oksidohet ndërveprimit me një molekulë të peroksidit të hidrogjenit, duke formuar një molekulë e ujit dhe një molekulë e oksigjenit.

Nëpërmjet këtij veprimi të enzimës katalazë për peroksid hidrogjeni, prania e substancës aktive në mostrat e indeve të përcaktohet lehtë. Për këtë shtesë mjaftueshme për provë të mostrës një sasi të vogël të peroksid hidrogjeni dhe të vëzhgojë reagimin. Prania e enzimës tregon formimin e flluska oksigjenit. Ky reagim është e mirë sepse ajo nuk kërkon ndonjë mjete ose pajisje të veçanta - kjo mund të shihet me sy të lirë.

Vlen të përmendet se një jon i çdo metaleve të rënda mund të veprojë si një frenues jokonkurruese të katalazave. Për më tepër, të gjitha cyanide njohur sillet si një frenues konkurrues të katalazave, në qoftë se në shumë inde të peroksid hidrogjeni. Arsenates veprojë si aktivizues.

kërkesë

Veprimi i enzimë katalazave zbërthen peroksid hidrogjeni është përdorur në industrinë ushqimore - duke përdorur këtë enzimë është hequr nga qumështi H ₂ O ₂ në përgatitjen e djathit. Një tjetër kërkesë - paketimit të veçantë të ushqimit që mbron produktin kundër oksidimit. Katalazë është përdorur edhe në industrinë e tekstilit për heqjen e peroksid hidrogjeni nga pëlhura.

Ajo është përdorur në higjienën e lentet e kontaktit në sasi të vogla. Disa disinfectants janë të përbërë nga peroksid hidrogjeni dhe katalazë është përdorur për të ndarë këtë komponent para ripërdorimin lentet.

aktivitet

Aktiviteti i katalazë enzimë varet nga mosha e organizmit. Indet e rinj të aktivitetit enzimatik është shumë më e lartë se në e vjetër. Me moshën në njerëzit dhe kafshët në aktivitet katalazë gradualisht zvogëlohet si rezultat i plakjes së indeve dhe organeve.

Sipas një studimi të fundit, një rënie e aktivitetit katalazë është një nga shkaqet e mundshme të flokë të thinjur. peroksid hidrogjeni është prodhuar vazhdimisht në trupin e njeriut, por asnjë të keqe - katalazë decomposes atë sa më shpejt. Por në qoftë se niveli i kësaj enzime është reduktuar, është e qartë se jo të gjitha peroksid hidrogjeni është katalizuar nga enzimë. Kështu, ajo discolors nga brenda flokët duke tretur ngjyra natyrore. Ky zbulim i papritur duke u testuar nga hulumtuesit, dhe mund të luajë një rol në zhvillimin e barnave, pezullimin graying e flokëve.