Enzým kataláza získaná: hlavné rysy

Katalázy - enzýmu nájdený v takmer všetkých živých organizmov. Jeho hlavnou funkciou - katalyzovať rozklad peroxidu vodíka na neškodné látky pre organizmus. Kataláza má veľký význam pre život buniek, ako ich chráni pred zničením reaktívnych foriem kyslíka.

Prehľad

Enzým kataláza týka oxidoreduktázy - širokú triedu enzýmov, ktoré katalyzujú prenos elektrónov z redukčného molekuly (darca) do oxidačného činidla molekuly (akceptor).

Optimálna hodnota pH pre katalázy v ľudskom tele je asi 7, avšak reakčná rýchlosť podstatne nemení pri hodnotách indexu vodíka od 6,8 do 7,5. PH optimálne pre iné katalázy v rozmedzí od 4 do 11, v závislosti od typu organizmu. Optimálna teplota je odlišná pre osobu, je asi 37 ^° C

Kataláza - jedna z najrýchlejších enzýmov. Iba jedna molekula je schopný premeniť milióny jeho molekúl peroxidu vodíka na vodu a kyslík za sekundu. Z hľadiska Enzymology, čo znamená, že veľký počet otáčok charakteristických enzýmu katalázy.

štruktúra enzým

Kataláza je polysulfidu amónneho, tetrameru zo štyroch polypeptidových reťazcov, z ktorých každý má viac ako 500 aminokyselín. Enzým sa skladá zo štyroch skupín hemu porfýr, a cez ktorý reaguje s aktívnymi formami kyslíka. Oxidovaný hom náhradná látka je kataláza.

História objavu

Kataláza nie je známe, že vedci 1818 rokov, než Louis Jacques Thénard chemik objavil v živých bunkách peroxidu vodíka nie je navrhnuté, že jeho zničenie v dôsledku pôsobenia neznámeho biologického materiálu.

V roku 1900 nemecký chemik, Oskar Leo prvýkrát predstavil "kataláza" termín sa odkazovať na peroxid tajomné látky rozkladať. Bol schopný odpovedať na otázku, kde je enzým kataláza obsiahnuté. V dôsledku početných experimentov Oskar Leo odhalili, že tento enzým je charakteristické pre takmer všetkých zvierat a rastlín. V živých bunkách, rovnako ako mnoho iných enzýmov, kataláza je obsiahnutý v peroxizómoch.

V roku 1937 bol ako prvý kryštalizovať katalázy z hovädzej pečeni. 250 kD - molekulová hmotnosť enzýmu bola stanovená v roku 1938. V roku 1981 získali vedci obrazy trojrozmerné štruktúry hovädzieho katalázy.

Katalýzu peroxidu vodíka

Napriek tomu, že peroxid vodíka - produkt mnohých normálnych metabolických procesov, nie je neškodný pre telo.

Aby sa zabránilo zničeniu buniek a tkanív, peroxid vodíka, musia byť rýchlo previesť na iné, menej nebezpečné pre telo. Je na túto výzvu a vyrovnáva enzýmu katalázy - sa rozkladá peroxid s dvoma molekulami vody molekúl a molekúl kyslíka.

Reakcia rozkladu peroxidu vodíka v živých tkanivách:

2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂

Molekulárna mechanizmus štiepenia enzýmu peroxidu vodíka podľa kataláza nie je doteraz presne objasnený. Predpokladá sa, že reakcia prebieha v dvoch fázach - prvý stupeň pozostávajúce z železa katalázy protetické skupiny, viazané na atóm kyslíka, peroxidu, to vytvára jednu molekulu vody. V druhom stupni sa oxiduje heme interakciou s inou molekulou peroxidu vodíka, čím sa vytvorí ďalší molekuly vody a jednu molekulu kyslíka.

Prostredníctvom tohto pôsobením enzýmu katalázy na peroxid vodíka, prítomnosť účinnej látky vo vzorkách tkaniva sa ľahko určiť. K tomu pridať dostatočne na skúšobnú vzorku malé množstvo peroxidu vodíka a pozorovať reakcie. Prítomnosť enzýmu hovorí tvorbu bubliniek kyslíka. Táto reakcia je dobré, pretože to nevyžaduje žiadne špeciálne nástroje alebo zariadenia - to môže byť vidieť voľným okom.

Stojí za zmienku, že ion akékoľvek ťažkých kovov môže pôsobiť ako nekompetitívny inhibítor katalázy. Okrem toho, všetky známe kyanid sa chová ako kompetitívny inhibítor katalázy, ak v mnohých tkanivách pôsobením peroxidu vodíka. Arzenátu pôsobí ako aktivátory.

prihláška

Účinkom enzýmu katalázy rozkladá peroxid vodíka sa používa v potravinárskom priemysle - použitie tohto enzýmu sa odstráni z mlieka H _{2O 2} na prípravu syra. Ďalšie aplikácie - špeciálne balenie potravín, ktoré chránia výrobok pred oxidáciou. Kataláza sa používa aj v textilnom priemysle na odstránenie peroxidu vodíka z tkanín.

To je použité v hygiene kontaktných šošoviek v malých množstvách. Niektoré dezinfekčné prostriedky sú zložené z peroxidu vodíka a katalázy slúži na rozdelenie tohto komponentu pred opätovným šošovky.

aktivita

Aktivita katalázy enzýmu je závislá na starobu organizmu. Mladí tkaniva enzýmovej aktivity je oveľa vyššia ako v starých. S vekom u človeka a u zvierat, kataláza aktivita sa postupne znižuje v dôsledku starnutia tkanív a orgánov.

Podľa nedávnej štúdie, čo predstavuje pokles o aktivity katalázy je jednou z možných príčin šediveniu. Peroxid vodíka sa vyrába kontinuálne v ľudskom tele, ale nie je na škodu - kataláza získaná to rýchlo rozkladá. Ale ak sa zníži hladina tohto enzýmu, je zrejmé, že nie všetky peroxid vodíka je katalyzovaná enzýmom. Preto discolors zvnútra vlasov rozpustením prírodné farbivá. Tento neočakávaný objav v súčasnosti skúša výskumníkmi, a môže hrať úlohu vo vývoji liekov, ktorým sa pozastavuje šediveniu vlasov.