Mae'r ensym catalase: prif nodweddion

Catalase - dod o hyd ensym organebau mewn bron i gyd yn byw. Ei brif swyddogaeth - i catalyddu dadelfeniad hydrogen perocsid mewn i sylweddau diniwed ar gyfer yr organeb. Catalase yn bwysig iawn ar gyfer oes y celloedd, gan eu hamddiffyn rhag dinistrio gan rywogaethau ocsigen adweithiol.

Trosolwg

Mae'r ensym catalase yn ymwneud â oxidoreductase - ddosbarth eang o ensymau sy'n catalyddu trosglwyddo electronau o'r moleciwl gostwng (rhoddwr) i'r moleciwl oxidant (acceptor).

Mae'r pH optimwm ar gyfer catalase yn y corff dynol yn tua 7, fodd bynnag, roedd y gyfradd adwaith yn newid yn sylweddol ar werthoedd y mynegai hydrogen 6.8-7.5. Y gorau pH i catalases eraill yn amrywio o 4 i 11, yn dibynnu ar y math o organeb. Mae'r tymheredd gorau hefyd yn wahanol ar gyfer person yn tua 37 ^° C

Catalase - un o'r ensymau cyflymaf. Dim ond un moleciwl yn gallu troi ei miliynau o foleciwlau o hydrogen perocsid i ddŵr ac ocsigen yr eiliad. O ran ensymoleg sy'n golygu bod nifer fawr o chwyldroadau nodweddiadol o'r ensym catalase.

ensym strwythur

Catalase yn tetramer o bedwar cadwyni polypeptid, pob un sydd â mwy na 500 o asidau amino o hyd. Mae'r ensym yn cynnwys pedwar grŵp o porffyri heme, a thrwy sy'n adweithio gyda rhywogaethau ocsigen gweithredol. Mae'r grŵp brosthetig heme oxidized yn catalase.

Hanes o ddarganfod

Nid oedd catalase hysbys i wyddonwyr 1818 o flynyddoedd hyd nes nad Louis Jacques Thenard fferyllydd a ddarganfuwyd mewn celloedd hydrogen perocsid sy'n byw Awgrymir bod ei dinistrio o ganlyniad i weithred o ddeunydd biolegol anhysbys.

Ym 1900, fferyllydd Almaeneg, Oskar Leo tro cyntaf y term "catalase" i gyfeirio at dirgel pydru sylweddau perocsid. Roedd yn gallu ateb y cwestiwn, lle mae'r ensym catalase cynnwys. O ganlyniad i nifer o arbrofion Datgelodd Oskar Leo mai ensym hwn yn nodweddiadol o bron pob anifeiliaid a phlanhigion. Mewn celloedd byw, yn ogystal â llawer ensymau eraill, catalase ei chynnwys yn peroxisomes.

Yn 1937 ef oedd y cyntaf i grisialu catalase o afu cig eidion. 250 KD - moleciwlaidd pwysau o ensym penderfynwyd yn 1938. Yn 1981 mae gwyddonwyr wedi derbyn lluniau o strwythur tri-dimensiwn o catalase mewn gwartheg.

Mae catalysis o hydrogen perocsid

Er gwaethaf y ffaith bod hydrogen perocsid - cynnyrch o nifer o brosesau metabolaidd arferol, nid yw'n ddiniwed i'r corff.

Er mwyn atal y dinistrio celloedd a meinweoedd, rhaid hydrogen perocsid eu trosi gyflym i eraill, llai peryglus i'r corff. Mae i'r her hon ac yn ymdopi ensym catalase - mae'n pydru perocsid i ddau moleciwlau o moleciwlau dŵr a moleciwlau ocsigen.

Mae ymateb y dadelfeniad hydrogen perocsid mewn meinweoedd byw:

2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂

Nid yw'r mecanwaith moleciwlaidd o ensym holltiad hydrogen perocsid gan catalase ei ddeall eto yn union. Tybir bod yr adwaith yn digwydd mewn dau gam - y cam cyntaf yn cynnwys haearn grŵp prosthetig catalase bondio i'r atom ocsigen o'r perocsid, mae hyn yn creu un moleciwl o ddŵr. Yn yr ail gam y heme oxidized rhyngweithio â moleciwl arall o hydrogen perocsid, a thrwy hynny ffurfio moleciwl arall o ddŵr ac un moleciwl o ocsigen.

Drwy gamau hon o'r ensym catalase gyfer y perocsid hydrogen, presenoldeb y sylwedd weithgar yn y sbesimenau meinwe yn cael ei bennu yn hawdd. I'r diben hwn ychwanegu digon ar brawf sampl ychydig bach o hydrogen perocsid ac arsylwi ar y adwaith. Mae presenoldeb y ensym yn dweud wrth ffurfio swigod ocsigen. Mae'r adwaith yn dda oherwydd nad oes angen unrhyw offer neu gyfarpar arbennig - gellir ei gweld gyda'r llygad noeth.

Mae'n werth nodi y gall ïon o unrhyw fetel trwm weithredu fel atalydd noncompetitive o catalase. Ar ben hynny, yr holl cyanid a elwir yn ymddwyn fel atalydd cystadleuol o catalase, os mewn llawer o meinweoedd o hydrogen perocsid. Arsenates gweithredu fel ysgogwyr.

cais

Gweithredu ensym catalase dadelfennu hydrogen perocsid wedi cael ei ddefnyddio yn y diwydiant bwyd - gan ddefnyddio ensym hwn yn cael ei dynnu oddi ar laeth H ₂ O ₂ i baratoi caws. cais arall - pecynnu bwyd arbennig sy'n gwarchod y cynnyrch yn erbyn ocsideiddio. Catalase cael ei ddefnyddio hefyd yn y diwydiant tecstilau ar gyfer cael gwared ar hydrogen perocsid o ffabrigau.

Mae'n cael ei ddefnyddio mewn hylendid o lensys cyffwrdd mewn symiau bach. Mae rhai diheintyddion yn cael eu cynnwys hydrogen perocsid a catalase cael ei ddefnyddio i rannu gydran hon cyn ailddefnyddio lensys.

gweithgaredd

Gweithgaredd catalase ensym yn dibynnu ar oedran yr organeb. Mae meinweoedd ifanc y gweithgaredd ensym yn llawer uwch nag yn yr hen. Gydag oedran mewn pobl ac mewn anifeiliaid gweithgarwch catalase gostwng yn raddol o ganlyniad i heneiddio meinweoedd ac organau.

Yn ôl astudiaeth ddiweddar, gostyngiad o weithgaredd catalase yw un o achosion posibl britho gwallt. Hydrogen perocsid yn cael ei gynhyrchu yn barhaus yn y corff dynol, ond nid oes unrhyw niwed - catalase dadelfennu yn gyflym. Ond os y lefel o ensym hwn yn cael ei leihau, mae'n amlwg nad yw'r holl perocsid hydrogen yn cael ei catalyzed gan yr ensym. Felly, mae'n discolors o'r tu mewn i'r gwallt trwy hydoddi lliwiau naturiol. Mae'r darganfyddiad annisgwyl cael eu profi ar hyn o bryd gan ymchwilwyr, a gall chwarae rôl yn y gwaith o ddatblygu cyffuriau, atal britho gwallt.