Kandungan
- Fungsi
- Struktur
- Kepentingan catalase
- Faktor-faktor yang mempengaruhi keberkesanan catalase
- Penggunaan katalase lain
Catalase adalah enzim yang terdapat dalam sel-sel haiwan, tumbuhan dan bakteria aerobik. Enzim adalah molekul yang besar, yang disintesis dalam sel dan dihasilkan untuk bertindak sebagai pemangkin dalam tindak balas. Setiap jenis enzim melakukan fungsi tertentu, dan fungsi katalase adalah untuk menukar produk sampingan yang berpotensi berbahaya ke dalam unsur-unsur yang berguna untuk sel.
Fungsi
Catalase, seperti kebanyakan enzim, adalah protein. Ia dijumpai di peroxisomes, yang merupakan organ selular membran. Catalase mempunyai fungsi biologi yang penting: ia memangkinkan pecahan hidrogen peroksida, bahan toksik kepada organisma, ke dalam air dan oksigen molekul, yang tidak berbahaya dan berguna.
Struktur
Struktur dumbbell katalis mengandungi empat rantai polipeptida, masing-masing mengandungi lebih daripada 500 asid amino. Catalase juga mempunyai empat kumpulan heme, yang terbuat dari cincin protoporphyrin, yang mengandungi satu atom besi. Cincin ini ditempatkan dalam empat rantaian.
Kepentingan catalase
Hidrogen peroksida adalah hasil sampingan daripada pelbagai fungsi biologi organisma. Semua organisma aerobik menggunakan oksigen dalam pernafasan. Pengurangan oksigen dalam air sering tidak lengkap, dan elektron tambahan dari ion logam boleh dipindahkan, menyebabkan pembentukan peroksida. Walau bagaimanapun, kebanyakan hidrogen peroksida dicipta semasa penghasilan ATP dalam mitokondria. Walaupun hidrogen peroksida adalah toksik kepada sel-sel hidup, reaksi untuk memecahkannya semula ke dalam air dan oksigen berlaku dengan cepat dan berkesan. Catalase dikenali sebagai salah satu enzim yang paling cekap, dengan perolehan sekitar 200,000 peristiwa / kedua / subunit. Tanpa catalase untuk meningkatkan kadar tindak balas, hidrogen peroksida akan kekal, merosakkan sel-sel.
Faktor-faktor yang mempengaruhi keberkesanan catalase
Catalase dan kadar aktivitinya diubah oleh beberapa faktor, termasuk suhu, pH, kepekatan garam, jumlah substrat dan kehadiran inhibitor atau aktivator. Suhu adalah faktor penting dalam semua tindak balas biokimia, kerana suhu tinggi dapat menyebabkan denaturasi enzim. Apabila enzim tidak disengajakan, ia mengubah pengesahannya, menyebabkan substrat untuk mengikat kurang berkesan, dengan itu mengurangkan kadar tindak balas. Sebaliknya, sehingga suhu maksimum (yang berbeza bagi setiap jenis katalis) dicapai, kadar tindak balas akan meningkat bersama-sama dengan suhu. PH, ukuran keasidan atau kepekatan ion hidrogen dalam larutan, diukur pada skala 0 hingga 14. Apabila penyelesaian menjadi lebih berasid (di bawah 7), enzim boleh mendapatkan ion hidrogen dari larutan , dan sebagai penyelesaian menjadi lebih asas (di atas 7), ia mungkin kehilangan ion hidrogen. Salah satu daripada ekstrem ini boleh mengurangkan kadar reaksi, kerana ikatan kimia catalase berubah. Terdapat dua jenis perencat: perencat bukan kompetitif, yang mengikat tapak yang bukan tapak aktif, dan inhibitor yang berdaya saing, yang mengikat ke tapak aktif catalase. Tembaga sulfat adalah perencat yang tidak kompetitif yang dikenali sebagai katalisase, dan sianida dikenali sebagai perencat yang kompetitif. Secara umumnya, apabila jumlah hidrogen peroksida meningkat, kadar tindak balas juga akan meningkat. Walau bagaimanapun, tindak balas enzimatik mengikuti persamaan Michaelis-Menten, yang menyatakan bahawa setiap tindak balas akan mencapai titik tepu, bermakna bahawa pada kadar tindak balas maksimum, penambahan lebih banyak substrat tidak lagi akan berkuat kuasa.
Penggunaan katalase lain
Sebagai catalase hadir di hampir semua organisma hidup, ia adalah salah satu enzim yang paling banyak dikaji. Ini membawa saintis untuk mencari fungsi lain untuk enzim yang cekap ini. Catalase digunakan untuk merawat bahagian dalam plastik untuk mengemas makanan. Ia menghalang pengoksidaan, dan oleh itu membantu untuk memulihara makanan. Catalase juga digunakan semasa proses pensterilan sejuk yang merupakan proses untuk memelihara susu dan keju dengan rawatan dengan hidrogen peroksida. Enzim ini digunakan untuk menghilangkan bekas hidrogen peroksida yang tersisa.