Фермент каталаза: негізгі ерекшеліктері

Каталаза - барлық дерлік тірі организмдер табылған фермент. Оның басты функциясы - ағза үшін зиянсыз заттар ішіне сутегі асқын ыдырауын катализдейді үшін. оттегінің белсенді бұзылу оларды қорғайды ретінде каталаза, жасушалардың өмір үшін үлкен маңызға ие.

Негізгі ақпарат

фермент каталаза oxidoreductase қатысты - антиоксидантты молекуласының (акцептор) үшін азайту молекуласының (донор) электрондардың беруді катализдейтін ферменттер кең класс.

адам ағзасына Каталазы оңтайлы рН алайда, реакция жылдамдығы 6,8-ден 7,5 дейін сутегі индексі мәндері айтарлықтай өзгертпейді, шамамен 7. ағзаның түріне байланысты 4-тен 11-дейін басқа catalases үшін рН оңтайлы. оңтайлы температура, сондай-ақ адам шамамен 37 ^° C үшін түрлі

Каталаза - ең жылдам ферменттерінің бірі. Тек бір молекуласы секундына су мен оттегіге сутегі асқын молекулалардың өз миллиондаған түрлендіруге қабілетті болып табылады. энзимологиясы тұрғысынан ферментінің каталаза тән революцияның бұл үлкен санын білдіреді, ол.

құрылымы фермент

Каталаза ұзындығы 500-ден астам амин қышқылдары бар, олардың әрқайсысы төрт полипептидтік тізбектерінің, бір тетрамера болып табылады. фермент гем порфиром төрт топтардың құрамына, және ол арқылы оттегінің белсенді түрлерінің әрекеттеседі отыр. тотыққан гем протездік тобы каталаза болып табылады.

ашу тарихы

сутегі асқын тірі жасушаларында табылған Луи Жак Thénard химик белгісіз биологиялық материалдың әрекетке байланысты оның жою ұсынды емес дейін каталаза ғалымдар 1818 жылдан белгілі емес.

1900 жылы неміс химигі, Оскар Лео бірінші пероксид ыдырағанда жұмбақ зат қараңыз үшін «каталаза» термині енгізілді. Ол фермент каталаза қамтылған сұраққа жауап алды. көптеген эксперименттер Оскар Лео нәтижесінде осы ферменттің барлық дерлік өсімдіктер мен жануарлардың тән екендігі анықталды. тірі жасушалар, сондай-ақ басқа да көптеген ферменттер айтқанда, каталаза пероксисомами қамтылған.

1937 жылы сиыр бауыры бастап каталазы кристалдануы бірінші болды. 250 Kd - ферментінің молекулалық салмағы 1938 жылы анықталды. 1981 жылы ғалымдар ірі қара каталазы, үш өлшемді құрылымын суреттерді алды.

сутегі асқын катализ

бұл сутегі асқын қарамастан - көптеген қалыпты зат алмасу процестерін өнім, ол органға зиянсыз емес.

жасушалар мен ұлпалардың бұзылуын болдырмау үшін, сутегі асқын тотығы тез органға кем қауіпті, басқа айналдыруға тиіс. ол су молекулаларының және оттегі молекулаларының екі молекуласы асқын ыдырайды - Бұл сынақты болып табылады және ферменттер каталазы алмауда.

тірі ұлпаларда сутегі асқын ыдырау реакциясы:

2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂

каталазы сутегі пероксидін бөлшектемей ферментінің молекулалық механизмі әлі дәл түсінікті емес. асқын оттегі атомы үшін кеден темір каталаза протездік тобының тұратын бірінші кезеңін, осы судың бір молекуласын генерациялайтын - Ол реакция екі кезеңде өтеді деп болжанып отыр. Екінші қадамда тотығады гем, сутегі асқын басқа молекуласының өзара іс-қимыл, осылайша басқа су молекуласы және оттегі бір молекуласы қалыптастыру.

сутегі асқын үшін ферментінің каталаза осы іс-қимыл арқылы, тіндердің үлгілерін белсенді заттың болуы оңай анықталады. Бұл тест үшін сутегі асқын аз мөлшерін жеткілікті қосу және реакция сақтауға. ферментінің болуы оттегі көпіршіктері қалыптастыру әңгімелейді. ол кез келген арнайы құралдар немесе жабдықты қажет етпейді, өйткені бұл реакция жақсы - бұл көзбен көруге болады.

Ол кез-келген ауыр металл иондық каталазы, бәсекелестікке ингибиторы ретінде әрекет мүмкін екенін айта кету керек. сутегі асқын көптеген ұлпалардың Сонымен қатар, егер барлық белгілі цианид каталазы, бәсекеге қабілетті ингибиторы ретінде әрекет етеді. Arsenates активаторы ретінде.

қолдану

каталаза сутегі асқын шіріп ферментінің іс-шаралар азық-түлік өнеркәсібі қолданылған - бұл ферменттер сүт жойылады пайдаланып ірімшік дайындауға H ₂ O _2. Тағы бір өтініш - тотығу қарсы өнімді қорғайды арнайы азық-түлік орау. Каталаза, сондай-ақ маталар сутегі асқын шығару үшін тоқыма өнеркәсібінде пайдаланылады.

Ол аз мөлшерде линзаларды гигиенасы пайдаланылады. Кейбір зарарсыздандыратын сутегі асқын тұрады және каталаза линзалар қайта пайдалану алдында осы компонентті бөлуге үшін пайдаланылады.

қызмет

каталаза ферментінің қызметі организмнің жасына байланысты. фермент белсенділігін жас тіндері ескі қарағанда әлдеқайда жоғары. адамдардың және жануарлардың каталаза белсенділігі жасына біртіндеп тіндер мен органдардың қартаю нәтижесінде төмендейді.

соңғы зерттеуге сәйкес, каталаза белсенділігінің төмендеуі шаш қартаю ықтимал себептерінің бірі болып табылады. Сутегі асқын адам ағзасына үздіксіз өндірілген, бірақ ешқандай зиян болып табылады - каталаза тез ыдырайды. Осы ферменттің деңгейі төмендейді Бірақ, егер ол емес, барлық сутегі асқын катализируемой ферменттер анық. Осылайша, ол табиғи бояғыштар ерітілген шашқа ішінен обесцвечивание. Бұл күтпеген жаңалық Қазіргі зерттеушілер тестіленетін, және шаш құрамының қартаю тоқтата тұру, есірткі дамуында рөл атқаруы мүмкін.