Katalaz enzimi: temel özellikler 2019
Katalaz enzimi: temel özellikler
Katalaz - hemen hemen tümünde bulunan bir enzimcanlı organizmalar. Ana işlevi hidrojen peroksitin vücuda zararlı olmayan maddelere dekompozisyon reaksiyonunu katalize etmektir. Katalaz, hücrelerin yaşamsal etkinliği için onları önemli oksijen aktif formları tarafından imha korur gibi önemlidir.
Genel bilgi
Enzim katalaz oksidoredüktaz ile ilgilidir - oksidan molekül (kabul edici) indirgeyici molekülü (donör) elektron transferini katalize eden enzimlerin geniş sınıfı.
İnsanda katalaz için optimum pHvücut yaklaşık 7, ancak reaksiyon hızı, hidrojen indeksi değerlerinde 6.8'den 7.5'e anlamlı bir şekilde değişmez. Diğer katalazlar için optimum pH, organizmanın türüne bağlı olarak 4 ila 11 arasında değişir. Optimum sıcaklık da değişir, bir kişi için yaklaşık 37'diryaklaşıkS.
Katalaz en hızlı enzimden biridir. Sadece bir molekül, milyonlarca hidrojen peroksit molekülünü saniyede suya ve oksijene dönüştürebilir. Enzimoloji açısından, bu, katalaz enziminin çok sayıda devrimle karakterize edildiği anlamına gelir.
Enzimin yapısı
Katalaz dörtlü bir tetramerpolipeptit zincirleri, bunların her biri 500'den fazla amino asit uzunluğuna sahiptir. Enzim, oksijenin aktif formlarıyla reaksiyona giren ve dört porfiri heme grubuna sahiptir. Oksitlenmiş heme, katalazın protez grubudur.
Keşif öyküsü
Katalaz 1818 yılına kadar bilim insanları tarafından bilinmiyordu,Yaşayan hücrelerde hidrojen peroksit keşfeden bir kimyager olan Louis Jacques Tenar, tahribatının önceden bilinmeyen bir biyolojik maddenin eyleminden kaynaklandığını düşünmüyordu.
1900'de Alman kimyager Oscar Lev ilk önceperoksidi parçalayan esrarengiz bir maddenin atanması için uzun süreli "katalaz". Ayrıca katalaz enziminin bulunduğu soruyu cevaplamayı başardı. Oscar Lev, çok sayıda deneyin sonucunda bu enzimin neredeyse tüm hayvanların ve bitki organizmalarının özellikli olduğunu ortaya koydu. Canlı bir hücrede, birçok enzim gibi, katalaz peroksizomlarda bulunur.
1937'de ilk kez kristalleştirmek mümkün oldusığır karaciğerinden katalaz. 1938'de, enzimin molekül kütlesi 250 kDa olarak belirlendi. 1981'de bilim adamları, sığır katalazının üç boyutlu bir yapısı hakkında bir görüntü aldı.
Hidrojen peroksit katalizörü
Hidrojen peroksitin birçok normal metabolik prosesin bir ürünü olduğu gerçeğine rağmen, vücuda zararsız değildir.
Hücrelerin ve dokuların tahrip edilmesini önlemek için,hidrojen peroksit vücut için bir başka, daha az tehlikeli maddeye hızla dönüştürülmelidir. Bu görev ile katalaz enzimi yönetir - peroksit molekülünü iki molekül suya ve bir oksijen molekülüne indirgemektedir.
Yaşayan dokulardaki hidrojen peroksit ayrışma reaksiyonu:
2 H2Ey2→ 2 H2O + O2
Peroksit klivajının moleküler mekanizmasıhidrojen katalaz enzimi henüz çalışılmamıştır. Bu reaksiyon iki aşamada gerçekleştirilir varsayılmıştır - İlk aşama peroksit, bir oksijen atomuna bağlanmış demir katalaz protez grubundan oluşan, bu suyun bir molekül oluşturur. İkinci aşamada, oksitlenmiş heme bir başka molekül hidrojen peroksit ile reaksiyona girerek bir başka molekül suyunun ve bir oksijen molekülünün oluşumuyla sonuçlanır.
Katalaz enziminin bu eylemi üzerinehidrojen peroksit, doku numunelerinde bu aktif maddenin varlığının saptanması kolaydır. Bunu yapmak için, numuneye az miktarda hidrojen peroksit ilave edin ve reaksiyonu izleyin. Bir enzimin varlığı, oksijen kabarcıkları oluşması ile gösterilir. Bu reaksiyon iyi çünkü herhangi bir özel ekipman ya da alet gerektirmiyor; çıplak gözle izleniyor.
Herhangi bir ağır metalin iyonununkatalazın rekabetçi olmayan bir inhibitörü gibi davranabilir. Ayrıca, dokularda bir sürü hidrojen peroksit varsa, bilinen siyanürlerin hepsi rekabetçi bir katalaz inhibitörü olarak davranırlar. Arsenatlar aktivatörlerin rolünü oynuyor.
uygulama
Hidrojen peroksit üzerindeki katalaz enziminin bozunma etkisi, gıda endüstrisinde kullanılmaktadır; bu enzim sütten uzaklaştırır'H2aman2peyniri pişirmeden önce. Diğer bir uygulama, ürünleri oksidasyona karşı koruyan özel gıda ambalajlama yöntemidir. Katalaz, dokulardan hidrojen peroksit çıkarmak için tekstil endüstrisinde de kullanılır.
Küçük miktarlarda kullanılırkontakt lenslerin hijyeni. Bazı dezenfektanlar, bileşimde hidrojen peroksite sahiptir ve lensleri tekrar kullanmadan önce bu bileşeni ayırmak için katalaz kullanılır.
etkinlik
Katalaz enziminin aktivitesi yaşa bağlıgövde. Genç dokularda, enzimin aktivitesi eskilerden daha yüksektir. Hem insanlarda hem de hayvanlarda yaşla birlikte, organ ve dokuların yaşlanması sonucu katalaz aktivitesi yavaş yavaş azalır.
Yakın tarihli bir araştırmaya göre, bir azalmaKatalazın aktivitesi saçın grileşmesinin olası nedenlerinden biridir. Hidrojen peroksit insan vücudunda sürekli olarak oluşur, ancak zarar vermez - katalaz hızla parçalara ayrılır. Ancak bu enzimin seviyesi azalırsa, tüm hidrojen peroksidin enzim tarafından katalize edilmediği açıktır. Böylece, doğal boyaları çözerek, saçları içten ayırır. Bu beklenmedik keşif şimdi araştırmacılar tarafından test ediliyor ve belki de, saçların gölgelenmesini askıya alan ilaçların geliştirilmesinde rol oynayacaktır.
Katalaz enzimi: temel özellikler 2019
Related news
Katalaz enzimi: temel özellikler