Die ensiem katalase: hooftrekke

Katalase - 'n ensiem wat in feitlik alle lewende organismes. Die belangrikste funksie - om die ontbinding van waterstofperoksied kataliseer in skadelose stowwe vir die organisme. Katalase is van groot belang vir die lewe van die selle, as hulle beskerm teen vernietiging deur reaktiewe suurstof spesies.

oorsig

Die ensiem katalase betrekking het op oxidoreductase - wye klas van ensieme wat die oordrag van elektrone vanaf die vermindering van molekule (skenker) aan die oksidant molekule (ontvanger) kataliseer.

Die optimum pH vir katalase in die menslike liggaam is sowat 7, egter, die reaksietempo nie beduidend verander waardes van die waterstof indeks 6,8-7,5. Die pH optimum vir ander catalases wissel 4-11, afhangende van die tipe van organisme. Die optimum temperatuur is ook verskillende vir 'n persoon is sowat 37 ^° C

Katalase - een van die vinnigste ensieme. Slegs een molekule is in staat om van die omskakeling van sy miljoene molekules van waterstofperoksied om water en suurstof per sekonde. In terme van ensiemologie wat beteken dat 'n groot aantal omwentelings eienskap van die ensiem katalase.

struktuur ensiem

Katalase is 'n tetrameer van vier polipeptiedkettings, wat elkeen het meer as 500 aminosure in lengte. Die ensiem is saamgestel uit vier groepe van heem malachiet, en waardeur reageer met 'n aktiewe suurstof spesies. Die geoksideer heem prostetiese groep is 'n katalase.

Geskiedenis van die ontdekking

Katalase is nie bekend aan wetenskaplikes 1818 jaar totdat Louis Jacques Thénard chemikus in lewende selle van waterstofperoksied ontdek nie word voorgestel dat sy verwoesting as gevolg van die optrede van 'n onbekende biologiese materiaal.

In 1900, 'n Duitse chemikus, Oskar Leo die eerste keer die "katalase" term om te verwys na 'n geheimsinnige stof ontbindende peroxide. Hy was in staat om die vraag, waar die ensiem katalase vervat beantwoord. As gevolg van talle eksperimente Oskar Leo aan die lig gebring dat hierdie ensiem is kenmerkend van byna al die diere en plante. In lewende selle, sowel as baie ander ensieme, is katalase vervat in peroksisome.

In 1937 was hy die eerste om katalase kristalliseer uit beesvleis lewer. 250 KD - molekulêre gewig van die ensiem was vasbeslote in 1938. In 1981 het wetenskaplikes beelde van drie-dimensionele struktuur van beeste katalase ontvang.

Die katalise van waterstofperoksied

Ten spyte van die feit dat waterstofperoksied - 'n produk van baie normale metaboliese prosesse, dit is nie skadeloos vir die liggaam.

Om die vernietiging van die selle en weefsels voorkom, moet waterstofperoksied vinnig omskep word in ander, minder gevaarlik vir die liggaam. Dit is om hierdie uitdaging aan en hanteer ensiem katalase - dit ontbind die peroxide om twee molekules van watermolekules en suurstofmolekule.

Die reaksie van waterstofperoksied ontbinding in lewende weefsel:

2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂

Die molekulêre meganisme van die cleavage ensiem van waterstofperoksied deur katalase is nog nie presies verstaan. Daar word aanvaar dat die reaksie vind plaas in twee fases - die eerste fase bestaan uit yster katalase prostetiese groep gebind aan 'n suurstofatoom van die peroksied, hierdie genereer een molekule van water. In die tweede stap die geoksideer heem interaksie met ander molekule van waterstofperoksied, en daardeur 'n ander molekuul van water en een molekule van suurstof te vorm.

Deur middel van hierdie aksie van die ensiem katalase vir die waterstofperoksied, is die teenwoordigheid van die aktiewe stof in die weefselmonsters maklik bepaal. Om hierdie genoeg toe te voeg tot die toetsmonster 'n klein hoeveelheid van waterstofperoksied en die reaksie waarneem. Die teenwoordigheid van die ensiem vertel die vorming van suurstof bel. Hierdie reaksie is goed, want dit vereis nie enige spesiale gereedskap of toerusting nodig - dit kan gesien word met die blote oog.

Dit is opmerklik dat 'n ioon van enige heavy metal kan optree as 'n nie-kompeterende inhibitor van katalase. Verder almal bekend sianied optree as 'n kompeterende inhibitor van katalase, as in baie weefsels van waterstofperoksied. Arsenate optree as aktiveerders.

aansoek

Aksie van die ensiem katalase ontbind waterstofperoksied is gebruik in die voedselindustrie - die gebruik van hierdie ensiem van melk verwyder H ₂ O ₂ aan die voorbereiding van kaas. Nog 'n aansoek - spesiale voedsel verpakking wat die produk beskerm teen oksidasie. Katalase word ook gebruik in die tekstielbedryf vir die verwydering van waterstofperoksied van materiale.

Dit word gebruik in higiëne van kontaklense in klein hoeveelhede. Sommige ontsmettingsmiddels is saamgestel uit waterstofperoksied en katalase word gebruik om hierdie komponent te verdeel voordat hergebruik lense.

aktiwiteit

Aktiwiteit van katalase ensiem hang af van die ouderdom van die organisme. Die jong weefsel van die ensiemaktiwiteit is baie hoër as in die ou. Met ouderdom in die mens en in diere katalase aktiwiteit geleidelik afneem as gevolg van veroudering van weefsels en organe.

Volgens 'n onlangse studie, 'n afname van katalase aktiwiteit is een van die moontlike oorsake van die hare grys. Waterstofperoksied word voortdurend geproduseer in die menslike liggaam, maar geen skade - katalase ontbind dit vinnig. Maar as die vlak van hierdie ensiem verminder, is dit duidelik dat nie al die waterstofperoksied gekataliseer deur die ensiem. So, dit discolors van die binnekant van die hare deur die ontbinding van natuurlike hulpbronne. Hierdie onverwagse ontdekking tans getoets deur navorsers, en kan 'n rol in die ontwikkeling van dwelms speel, skort grys hare.