Encim katalaza: Glavne značilnosti

Katalazni - encim, najdemo v skoraj vseh živih organizmih. Njegova glavna naloga - da katalizira razpad vodikovega peroksida v neškodljive snovi za organizem. Katalazni je velikega pomena za življenje celic, saj jih ščiti pred uničenjem, ki ga reaktivnih kisikovih vrst.

Pregled

Encim katalaza nanaša na oksidoreduktazo - širok razred encimov, ki katalizirajo prenos elektronov iz redukcijskega molekulo (donatorja) na molekulo oksidanta (akceptor).

Optimalni pH za katalaze v človeškem telesu je približno 7 pa reakcijsko hitrost bistveno ne spremeni pri vrednostih indeksa vodika od 6,8 do 7,5. PH optimum za druge catalases v območju od 4 do 11, odvisno od vrste organizma. Optimalna temperatura se razlikuje tudi za osebo, ki je približno 37 ^° C

Katalazni - ena od najhitreje encimov. Samo ena molekula sposobna pretvorbo milijoni molekul vodikovega peroksida v vodo in kisik na sekundo. V smislu Enzymology kar pomeni, da je veliko število vrtljajev značilnih encima katalaze.

Struktura encim

Katalazni je tetramer štirih polipeptidnih verig, od katerih vsak ima več kot 500 aminokislin. Encim je sestavljen iz štirih skupin heme porfir, in skozi katerega reagira z aktivnimi kisikovih vrst. Oksidirana heme prosthetic skupina je katalaza.

Zgodovina odkritja

Katalazni ni bilo znano, da znanstveniki 1818 let, dokler se Louis Jacques Thénard kemik odkrili žive celice vodikovega peroksida ni predlagal, da njegovega uničenja zaradi delovanja neznanega biološkega materiala.

Leta 1900 je nemški kemik, Oskar Leo prvič predstavil "katalazni" izraz, da se sklicujem na skrivnostni snovi razpadajočih peroksida. Bil je sposoben odgovoriti na vprašanje, v kateri encim katalaza, ki jih vsebuje. Zaradi številnih poskusov Oskar Leo je pokazala, da je ta encim značilnost skoraj vseh živali in rastlin. V živih celic, kot tudi mnoge druge encime, je katalaza vsebuje peroksisomi.

Leta 1937 je bil prvi, ki kristalizira katalaze iz govejega jeter. 250 kD - molekulska masa encima določimo leta 1938. Leta 1981 so znanstveniki prejeli slike tridimenzionalni strukturi goveje katalaze.

Kataliza vodikovega peroksida

Kljub temu, da vodikovega peroksida - produkt številnih običajnih presnovnih procesih, ni neškodljiva za telo.

Da bi preprečili uničenje celic in tkiv, je vodikov peroksid hitro pretvori v drugo, manj nevarna za telo. To je na ta izziv in copes encima katalaze - se razgradi peroksid na dve molekuli vodnih molekul in kisikove molekule.

Reakcija razkroju vodikovega peroksida v živo tkivo:

2 _{H2O 2} → 2H ₂ O + O ₂

Molekularni mehanizem, s cepitveno encima vodikovega peroksida, ki ga katalaze še ni povsem pojasnjen. Predpostavlja se, da reakcija poteka v dveh fazah - prva faza sestoji iz železa katalaze protetični skupino, vezano na atom kisika s peroksida, ta generira eno molekulo vode. V drugem koraku oksidiran heme interakcijo z drugo molekulo vodikovega peroksida, s čimer se tvori eno molekulo vode in eno molekulo kisika.

S tem delovanju encima katalaze za vodikovim peroksidom, je prisotnost aktivne snovi v vzorcih tkiva zlahka določi. To dodajanje dovolj testnem vzorcu majhno količino vodikovega peroksida in opazujemo reakcijo. Prisotnost encima pove nastajanje kisikovih mehurčkov. Ta reakcija je dobro, saj ne zahteva nobenih posebnih orodij ali opreme - to je mogoče videti s prostim očesom.

Treba je omeniti, da lahko ion koli težkih kovin deluje kot nekompetitiven zaviralec katalaze. Poleg tega so vse znane cianid obnaša kot konkurenčni inhibitor katalaze, če v mnogih tkivih vodikovega peroksida. Arzenati delujejo kot aktivatorji.

aplikacija

Delovanjem encima katalaze razkroji vodikov peroksid se uporablja v živilski industriji - z uporabo tega encima odstrani iz mleka _{H2O 2} za pripravo sira. Druga aplikacija - posebno pakiranje hrane, ki ščiti izdelek pred oksidacijo. Katalazni se uporablja tudi v tekstilni industriji za odstranjevanje vodikovega peroksida iz tkanine.

Uporablja se za higieno kontaktnih leč v majhnih količinah. Nekateri razkužila so sestavljeni iz vodikovega peroksida in katalaza se uporablja za razdelitev te komponente pred ponovno uporabo leč.

dejavnost

Aktivnost katalaze encima je odvisna od starosti organizma. Mladi tkiva encimske aktivnosti je veliko večja kot v stari. S starostjo pri ljudeh in pri živalih katalaza aktivnost postopoma zmanjšuje zaradi staranja tkiv in organov.

Glede na nedavno raziskavo, kar pomeni zmanjšanje za katalaze dejavnosti je eden od možnih vzrokov za las staranje. Vodikov peroksid se proizvaja neprekinjeno v človeškem telesu, vendar ne škodi - katalaza ga razgradi hitro. Ampak, če je raven tega encima zmanjša, je očitno, da se ni vse vodikovim peroksidom je katalizira encim. Tako razbarvali iz notranjosti las z raztapljanjem naravna barvila. To nepričakovano odkritje trenutno testirajo z raziskovalci, in lahko igrajo pomembno vlogo pri razvoju zdravil, začasni sivenja las.