Waterstofperoxide is het bijproduct van talloze biologische processen, en om dit molecuul af te breken, gebruikt het lichaam een ​​enzym dat catalase wordt genoemd. Zoals de meeste enzymen is de activiteit van catalase sterk afhankelijk van de temperatuur. Catalase is het meest effectief bij een optimale temperatuur, met minder dan optimale katalyse die plaatsvindt bij hogere of lagere temperaturen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Catalase-functies het beste bij ongeveer 37 graden Celsius - naarmate de temperatuur warmer of koeler wordt, zal het vermogen om te functioneren afnemen.

Wat Catalase doet -

Waterstofperoxide is giftig voor de meeste levende organismen. Veel organismen kunnen het echter afbreken in minder reactieve producten door het gebruik van catalase. Eén molecuul catalase-enzym is in staat om 40 miljoen moleculen waterstofperoxide in 1 seconde in water en zuurstof te deconstrueren. Deze reactie kan worden waargenomen in een weefselmonster dat catalase en de toevoeging van waterstofperoxide bevat. De resultaten van de reactie kunnen worden gezien als de vorming van bellen van zuurstof.

Structuur en moleculair mechanisme

Het catalase-enzym bestaat uit vier polypeptideketens, waarbij elke keten meer dan 500 aminozuren bevat. zuren. De vier ijzerbevattende groepen van Catalase laten het toe om in wisselwerking te treden met waterstofperoxidemoleculen. Terwijl waterstofperoxide de actieve plaats van het katalase-enzym binnengaat, werkt het in wisselwerking met twee aminozuren, waardoor een proton tussen de zuurstofatomen wordt overgedragen. Dit vormt een nieuw watermolecuul en het vrijgemaakte zuurstofatoom gaat vervolgens verder met een ander waterstofperoxidemolecuul om water en een zuurstofmolecuul te vormen.

Effecten van Temperatuur

De effecten van catalase, zoals die van alle enzymen, worden beïnvloed door de omgevingstemperatuur. Temperatuur heeft een effect op zowel de structuur van het katalase zelf als de waterstofbruggen die het is ontworpen om te klieven. Naarmate de temperatuur toeneemt naar het optimale punt, worden de waterstofbruggen losser, waardoor het gemakkelijker wordt voor catalase om op waterstofperoxidemoleculen in te werken. Als de temperatuur buiten het optimale punt stijgt, denatureert het enzym en is de structuur verstoord. Bij mensen is de optimale temperatuur voor catalase 37 graden Celsius.

Rol in levende organismen

Hoewel het vermogen om een ​​toxisch molecuul af te breken, zoals waterstofperoxide, catalase een onmisbare schakel lijkt te maken commodity, muizen gemanipuleerd om te ontwikkelen zonder catalase hebben een normale fysieke verschijning. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat een gebrek aan katalase kan leiden tot de ontwikkeling van diabetes type 2. Het lijkt erop dat sommige andere moleculen in levende organismen voldoende waterstofperoxide kunnen afbreken, voldoende om het leven te ondersteunen. De toxische aard van waterstofperoxide maakt het ook tot een krachtig ontsmettingsmiddel.