Hydrogenperoxid er biproduktet af adskillige biologiske processer, og for at nedbryde dette molekyle bruger kroppen et enzym kaldet katalase. Som de fleste enzymer er aktiviteten af katalase meget afhængig af temperaturen. Catalase er mest effektiv ved en optimal temperatur, med mindre end optimal katalyse, der finder sted ved varmere eller koldere temperaturer.
TL; DR (for lang; Læste ikke)
Catalase fungerer bedst ved omkring 37 grader Celsius - når temperaturen bliver varmere eller køligere end det, vil dens evne til at fungere falde.
Hvad Catalase gør
Hydrogenperoxid er giftigt for de fleste levende organismer. Imidlertid kan mange organismer nedbryde det til mindre reaktive produkter ved hjælp af katalase. Et molekyle katalaseenzym er i stand til at dekonstruere 40 millioner molekyler hydrogenperoxid i vand og ilt på 1 sekund. Denne reaktion kan observeres i en vævsprøve, der indeholder katalase og tilsætningen af hydrogenperoxid. Resultaterne af reaktionen kan ses som dannelsen af iltbobler.
Struktur og molekylær mekanisme
Katalaseenzymet består af fire polypeptidkæder, hvor hver kæde indeholder mere end 500 aminosyrer. Catalases fire jernholdige grupper tillader det at interagere med hydrogenperoxidmolekyler. Da hydrogenperoxid kommer ind i det aktive sted i katalaseenzymet, interagerer det med to aminosyrer, hvilket får en proton til at overføres mellem iltatomerne. Dette danner et nyt vandmolekyle, og det frigjorte iltatom reagerer derefter med et andet hydrogenperoxidmolekyle for at danne vand og et iltmolekyle.
Virkninger af temperatur
Virkningerne af katalase er, ligesom de af alle enzymer, påvirket af den omgivende temperatur. Temperatur har en indvirkning på både strukturen af selve katalasen og de hydrogenbindinger, den er designet til at spalte. Når temperaturen stiger mod det optimale punkt, løsnes hydrogenbindinger, hvilket gør det lettere for katalase at virke på hydrogenperoxidmolekyler. Hvis temperaturen stiger ud over det optimale punkt, denatureres enzymet, og dets struktur forstyrres. Hos mennesker er den optimale temperatur for katalase 37 grader Celsius.
Roll i levende organismer
Selvom dets evne til at nedbryde et giftigt molekyle som hydrogenperoxid kan få katalase til at virke være en uundværlig vare, mus konstrueret til at udvikle sig uden katalase har en normal fysisk udseende. Nogle undersøgelser har vist, at mangel på katalase kan føre til udvikling af type 2-diabetes. Det ser ud til, at nogle andre molekyler i levende organismer er i stand til tilstrækkeligt at nedbryde hydrogenperoxid - nok til at opretholde livet. Den giftige natur af hydrogenperoxid gør det også til et kraftigt desinfektionsmiddel.
