Catalase is een enzym, een eiwit dat chemische reacties katalyseert of versnelt. In het menselijk lichaam breekt catalase waterstofperoxide in de lever af, wat belangrijk is voor bepaalde reacties in cellen maar ook DNA kan beschadigen. Catalase voorkomt schade door de afbraak van waterstofperoxide in zuurstof en water te versnellen. Als je waterstofperoxide op een snede giet, merk je mogelijk dat er borrelen optreedt. De bellen zijn zuurstofgas veroorzaakt door een reactie met catalase.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Catalase is een enzym, een groot eiwit dat de snelheid van een chemische reactie. Het optimale pH-niveau van catalase ligt tussen pH 7 en pH 11. Bij een pH-niveau lager of hoger dan dit bereik stopt de catalase met werken.
Enzymactiviteit

Om goed (of helemaal) te werken een enzym heeft een bepaalde omgeving of aandoening nodig. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt ook de snelheid van enzymactiviteit toe. Naarmate de temperatuur toeneemt naar het optimale punt van 37 graden Celsius (98,6 F), ontspannen waterstofbruggen en maken het gemakkelijker voor de waterstofperoxidemoleculen om zich te binden aan de katalase. Het deel van het enzym waar deze reactie plaatsvindt, wordt de actieve plaats genoemd. Een temperatuur die hoger of lager is dan dit optimale punt verandert de vorm van de actieve plaats en stopt het enzym. Dit proces wordt denaturatie genoemd.
Catalase pH-waarden

Enzym-pH-waarden veranderen ook de vorm van de actieve plaats en beïnvloeden de snelheid van enzymactiviteit. Elk enzym heeft zijn eigen optimale pH-bereik waarin het het meest effectief werkt. Bij de mens werkt catalase alleen tussen pH 7 en pH 11. Als het pH-niveau lager is dan 7 of hoger dan 11, wordt het enzym gedenatureerd en verliest het zijn structuur. De lever heeft een neutrale pH van ongeveer 7, wat de beste omgeving voor catalase en andere enzymen creëert.
Catalase-activiteit meten

U meet catalase-activiteit door catalase-oplossing toe te voegen aan waterstofperoxide-oplossing en het te laten voor een tijdsduur - bijvoorbeeld een minuut. De reactie produceert bellen van zuurstofgas, die op schuim lijken. Gebruik een liniaal om de hoogte te meten die het schuim bereikt in de reageerbuis. Hoe hoger het schuim in de reageerbuis, hoe groter de katalase-activiteit. Varieer het pH-niveau en de temperatuur van de oplossing om de effecten van pH en temperatuur op enzymactiviteit te onderzoeken. Waterstofperoxide is uitzonderlijk corrosief, dus wees voorzichtig en draag tijdens het experiment een veiligheidsbril.