A encima catalase: principais características

Catalase - unha encima atopada organismos en case todos vivos. A súa función principal - para catalizar a descomposición do peróxido de hidróxeno en substancias inofensivas para o organismo. A catalase é de gran importancia para a vida das células, como os protexe da destrución por especies reactivas de osíxeno.

visión global

A encima catalase refírese a oxidorredutase - gran clase de encimas que catalizan a transferencia de electróns desde a molécula de redución (dador) a molécula de oxidante (aceitador).

O pH óptimo para a catalase no corpo humano é de preto de 7, con todo, a taxa de reacción non altera significativamente a valores do índice de hidróxeno 6,8-7,5. O pH óptimo para outros catalases que varían de 4 a 11, dependendo do tipo de organismo. A temperatura óptima tamén é diferente a unha persoa é de preto de 37 ^° C

Catalase - unha das encimas máis rápidos. Só unha molécula é capaz de converter os seus millóns de moléculas de peróxido de hidróxeno en auga e osíxeno por segundo. En termos de enzimologia que significa que un gran número de revolucións característicos da encima catalase.

encima estrutura

A catalase é un tetrâmero de catro cadeas polipeptídicas, cada unha das cales ten máis que 500 aminoidos de lonxitude. A encima está composta de catro grupos de pórfiro heme, ea través do cal reacciona con especies de osíxeno activo. O grupo hemo prostético oxidado é unha catalase.

Historia do descubrimento

Catalase non era coñecido por científicos 1818 anos ata Louis Jacques Thenard químico descuberto en células de peróxido de hidróxeno a vivir non é necesario que a súa destrución pola acción dun material biolóxico descoñecido.

En 1900, un químico alemán, Oskar Leo introduciu por primeira vez o termo "catalase" para referirse a un peróxido substancia en descomposición misteriosa. Foi capaz de responder á pregunta, onde a encima catalase contido. Como resultado de moitas experiencias Oskar Leo revelou que esta encima é característica de case todos os animais e plantas. En células vivas, así como moitas outras encimas, a catalase está contida peroxissomas.

En 1937, el foi o primeiro en se cristalizar catalase de fígado vacún. 250 KD - de peso molecular da enzima foi determinada en 1938. En 1981, os científicos recibiron imaxes de estrutura tridimensional de bovinos catalase.

A catálise de peróxido de hidróxeno

A pesar do feito de que o peróxido de hidróxeno - un produto de moitos procesos metabólicos normais, non é inofensivo para o organismo.

Para evitar a destrución de células e tecidos, o peróxido de hidróxeno que ser rapidamente convertido noutro, menos perigoso para o corpo. É a este desafío e contende encima catalase - descomponse o peróxido a dúas moléculas de moléculas de auga e as moléculas de osíxeno.

A reacción de descomposición do peróxido de hidróxeno en tecidos vivos:

2 H ₂ O ₂ → 2 _H2O + _O2

O mecanismo molecular da encima de clivagem de peróxido de hidróxeno por catalase non é aínda exactamente comprendido. Suponse que a reacción ten lugar en dúas fases - o primeiro paso consiste en ferro catalase grupo prostético conectado a un átomo de osíxeno do peróxido, este xera unha molécula de auga. No segundo paso, o heme oxidado interactuar con outra molécula de peróxido de hidróxeno, formándose así outra molécula de auga e unha molécula de osíxeno.

A través desta acción da encima catalase ao peróxido de hidróxeno, en presenza da substancia activa nas mostras de tecido pode ser facilmente determinada. Para este engadir suficiente para a proba da mostra de unha pequena cantidade de peróxido de hidróxeno e observar a reacción. A presenza da encima indica a formación de burbullas de osíxeno. Esta reacción é bo porque non precisa de calquera ferramentas ou equipos especiais - que se pode ver a simple vista.

Paga a pena notar que un ión de calquera metal pesado pode actuar como un inhibidor non competitivo de catalase. Ademais, todos cianuro coñecidas compórtase como un inhibidor competitivo da catalase, en moitos tecidos de peróxido de hidróxeno. Arsenatos actúan como activadores.

aplicación

Acción da encima de catalase descomponse o peróxido de hidróxeno foi utilizado na industria alimentaria - utilizando esta encima é eliminado do leite H ₂ O ₂ para a preparación de queixo. Outra aplicación - embalaxe especial alimento que protexe o produto contra a oxidación. A catalase é tamén utilizado na industria téxtil para a eliminación de peróxido de hidróxeno a partir de tecidos.

El é usado na hixiene de lentes de contacto en pequenas cantidades. Algúns desinfectantes son compostos de peróxido de hidróxeno ea catalase é utilizada para dividir este compoñente antes de reutilizar lentes.

actividade

Actividade da encima catalase depende da idade do organismo. Os novos tecidos da actividade da encima é moito maior que na idade. Coa idade en humanos e en animais actividade catalasa diminúe gradualmente como resultado de envellecemento de tecidos e órganos.

Segundo un estudo recente, unha diminución da actividade da catalasa é unha das posibles causas de cabelo gris. O peróxido de hidróxeno se produce continuamente no corpo humano, pero ningún dano - catalase descomponse rapidamente. Pero, se o nivel de esta encima é reducida, é obvio que non todo o peróxido de hidróxeno catalizada pola encima. Así, descora do interior do cabelo mediante disolución de colorantes naturais. Este descubrimento inesperado a ser probado por investigadores, e pode desempeñar un papel no desenvolvemento de medicamentos, suspendendo envellecemento do cabelo.