Ფერმენტის კატალაზას: ძირითადი მახასიათებლები

კატალაზას - ფერმენტი თითქმის ყველა ცოცხალი ორგანიზმები. მისი მთავარი ფუნქცია - მკვეთრად რღვევა წყალბადის ზეჟანგი უწყინარი ნივთიერებები ორგანიზმში. კატალაზა არის დიდი მნიშვნელობა აქვს ცხოვრებაში საკნები, იცავს მათ ნგრევა რეაქტიული ჟანგბადის.

მიმოხილვა

ფერმენტის კატალაზას ეხება oxidoreductase - ფართო კლასის ფერმენტების, რომელიც მკვეთრად გადაცემის ელექტრონები საწყისი შემცირების მოლეკულა (დონორის) ოქსიდანტური მოლეკულა (მიმღები).

ოპტიმალური pH for კატალაზას ადამიანის სხეულის დაახლოებით 7 თუმცა, რეაქცია განაკვეთი არ იცვლება მნიშვნელოვნად ღირებულებების წყალბადის ინდექსი 6.8 7.5. PH- ის ოპტიმალური სხვა catalases მერყეობს 4-დან 11, დამოკიდებულია ტიპის ორგანიზმი. ოპტიმალური ტემპერატურა ასევე სხვადასხვა ადამიანს დაახლოებით 37 ^° C

კატალაზას - ერთ-ერთი ყველაზე ფერმენტები. მხოლოდ ერთი მოლეკულა შეუძლია კონვერტაცია მისი მილიონობით მოლეკულების წყალბადის ზეჟანგით წყალი და ჟანგბადის წამში. თვალსაზრისით ენზიმოლოგიის საკითხებზე, რაც იმას ნიშნავს, რომ დიდი რაოდენობის რევოლუციების დამახასიათებელი ფერმენტ კატალაზას.

სტრუქტურა ფერმენტის

კატალაზა არის tetramer ოთხი პოლიპეპტიდური ჯაჭვების, რომელთაგან თითოეული აქვს 500-ზე მეტი ამინომჟავების სიგრძის. ფერმენტი, რომელიც შედგება ოთხი ჯგუფი Heme პორფირი, რომლის მეშვეობითაც რეაგირებს ჟანგბადის აქტიური სახეობაა. დაჟანგული Heme პროთეზის ჯგუფის კატალაზას.

ისტორია აღმოჩენის

კატალაზას არ იყო ცნობილი მეცნიერები 1818 წლის განმავლობაში, სანამ ლუი ჟაკ Thenard ქიმიკოსი აღმოჩენილი ცოცხალი უჯრედების წყალბადის ზეჟანგის არ ვარაუდობს, რომ მისი განადგურების გამო ქმედება უცნობი ბიოლოგიური მასალა.

1900 წელს, გერმანელი ქიმიკოსი, Oskar Leo პირველად "კატალაზას" ტერმინი მიმართოს საიდუმლო ნივთიერება იშლება პეროქსიდი. მან შეძლო პასუხის გაცემა კითხვაზე, სადაც ფერმენტის კატალაზას შეიცავს. შედეგად მრავალი ექსპერიმენტი Oskar Leo დადგინდა, რომ ეს ფერმენტი დამახასიათებელია თითქმის ყველა ცხოველთა და მცენარეთა. ცოცხალ უჯრედებში, ისევე როგორც მრავალი სხვა ფერმენტები, კატალაზა შეიცავს peroxisomes.

1937 წელს იგი იყო პირველი კრისტალიზაციას კატალაზას ძროხის ღვიძლი. 250 KD - მოლეკულური წონა ფერმენტის განისაზღვრა 1938 წელს. 1981 წელს მეცნიერებმა მიღებული გამოსახულება სამგანზომილებიანი სტრუქტურა მსხვილფეხა რქოსანი კატალაზას.

კატალიზის წყალბადის ზეჟანგით

მიუხედავად იმისა, რომ წყალბადის ზეჟანგი - პროდუქტი ბევრი ნორმალური მეტაბოლური პროცესების, რომ ეს არ არის უწყინარი ორგანო.

იმისათვის, რომ თავიდან აიცილოს განადგურება უჯრედების და ქსოვილების, წყალბადის ზეჟანგი უნდა სწრაფად გარდაიქმნება სხვა, ნაკლებად საშიში ორგანო. ეს არის ამ გამოწვევას და ართმევს ფერმენტის კატალაზას - ის იხრწნება პეროქსიდი ორი მოლეკულების წყლის მოლეკულების და ჟანგბადის მოლეკულებს.

რეაქცია, წყალბადის ზეჟანგით რღვევა ცოცხალ ქსოვილებში:

2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂

მოლეკულური მექანიზმი გახლეჩის ფერმენტის წყალბადის ზეჟანგით კატალაზის ჯერ კიდევ არ არის გაგებული. ეს არის ვარაუდი, რომ რეაქცია ხდება ორ ეტაპად - პირველი ეტაპი შედგება რკინის კატალაზას პროთეზის ჯგუფი მიმაგრებულია ჟანგბადის ატომის პეროქსიდი, ეს ქმნის ერთ მოლეკულა წყალი. მეორე ნაბიჯი დაჟანგული Heme ინტერაქციაში სხვა მოლეკულა წყალბადის ზეჟანგით, რითაც ფორმირების სხვა წყლის მოლეკულა და ერთ მოლეკულა ჟანგბადის.

ამ აქციით ფერმენტ კატალაზას წყალბადის პეროქსიდი, თანდასწრებით აქტიური ნივთიერების ქსოვილის ნიმუშების ადვილად განისაზღვრება. ამ რჩეულებში საკმარისი ტესტის ნიმუში მცირე რაოდენობით წყალბადის ზეჟანგით და დაიცვან რეაქცია. თანდასწრებით ფერმენტის მოგვითხრობს ფორმირების ჟანგბადის ბუშტები. ეს რეაქცია კარგია, რადგან იგი არ საჭიროებს რაიმე სპეციალური ინსტრუმენტები და ტექნიკა - ჩანს შეუიარაღებელი თვალით.

აღსანიშნავია, რომ ion ნებისმიერი მძიმე მეტალის შეუძლია იმოქმედოს, როგორც არაკონკურენტულ ინჰიბიტორს კატალაზას. გარდა ამისა, ყველა ცნობილი ციანიდი ისე იქცევა, როგორც კონკურენტული ინჰიბიტორი კატალაზა, თუ მრავალ ქსოვილებში წყალბადის ზეჟანგი. Arsenates იმოქმედოს, როგორც აქტივატორების.

პროგრამა

აქცია ფერმენტ კატალაზას იშლება წყალბადის ზეჟანგი უკვე გამოიყენება კვების მრეწველობის - ამ ფერმენტის ამოღებულ რძე H ₂ O ₂ მომზადება ყველი. კიდევ ერთი პროგრამა - სპეციალური საკვები შეფუთვა, რომელიც იცავს პროდუქტის წინააღმდეგ დაჟანგვის. კატალაზას ასევე გამოიყენება საფეიქრო მრეწველობაში მოცილება წყალბადის ზეჟანგით საწყისი ნაწარმი.

იგი გამოიყენება ჰიგიენური კონტაქტური ლინზები მცირე რაოდენობით. ზოგიერთი სადეზინფექციო შედგება წყალბადის ზეჟანგით და კატალაზას გამოიყენება გაყოფილი ამ კომპონენტის ადრე მეორეული გამოყენება ლინზები.

საქმიანობის

აქტიურობა კატალაზას ფერმენტის დამოკიდებულია ასაკის ორგანიზმში. ახალგაზრდა ქსოვილების ფერმენტის აქტივობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე ძველი. ასაკთან ერთად ადამიანები და ცხოველები კატალაზას აქტივობა თანდათან მცირდება შედეგად მოძველებული ქსოვილებსა და ორგანოებში.

მისი თქმით, ბოლო დროს შესწავლა, შემცირება კატალაზას აქტივობის ერთ-ერთი შესაძლო მიზეზები თმის graying. წყალბადის ზეჟანგი მზადდება მუდმივად ადამიანის სხეულის, მაგრამ არა ზიანი - კატალაზას იხრწნება სწრაფად. მაგრამ თუ დონეზე ამ ფერმენტის მცირდება, აშკარაა, რომ ყველა წყალბადის ზეჟანგის კატალიზებულია ფერმენტის. ასე რომ, ეს discolors შიგნიდან თმის დათხოვნის ბუნებრივი საღებავები. ეს მოულოდნელი აღმოჩენა მიმდინარეობს ტესტირება მკვლევარები, და შეიძლება ითამაშოს როლი განვითარებაში ნარკოტიკების, შეჩერების ჭაღარა თმა.