PH-Werte von Katalase

Katalase ist ein Enzym, ein Protein, das chemische Reaktionen katalysiert oder beschleunigt. Im menschlichen Körper baut Katalase in der Leber Wasserstoffperoxid ab, das für bestimmte Reaktionen in Zellen wichtig ist, aber auch die DNA schädigen kann. Katalase verhindert Schäden, indem sie den Abbau von Wasserstoffperoxid in Sauerstoff und Wasser beschleunigt. Wenn Sie Wasserstoffperoxid auf eine Schnittwunde gießen, können Sie Blasenbildung bemerken. Die Blasen sind Sauerstoffgas, das durch eine Reaktion mit Katalase verursacht wird.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Katalase ist ein Enzym, ein großes Protein, das die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion beschleunigt. Der optimale pH-Wert von Katalase liegt zwischen pH 7 und pH 11. Bei einem pH-Wert unter oder über diesem Bereich hört die Katalase auf zu arbeiten.

Um gut (oder überhaupt) zu funktionieren, braucht ein Enzym eine bestimmte Umgebung oder Bedingung. Mit steigender Temperatur steigt auch die Geschwindigkeit der Enzymaktivität. Wenn die Temperatur auf ihren optimalen Punkt von 37 Grad Celsius (98,6 F) ansteigt, entspannen sich Wasserstoffbrücken und erleichtern den Wasserstoffperoxidmolekülen die Bindung an die Katalase. Der Teil des Enzyms, in dem diese Reaktion stattfindet, wird als aktives Zentrum bezeichnet. Eine Temperatur, die über oder unter diesem optimalen Punkt liegt, verändert die Form des aktiven Zentrums und stoppt die Arbeit des Enzyms. Dieser Vorgang wird Denaturierung genannt.

Enzym-pH-Werte verändern auch die Form des aktiven Zentrums und beeinflussen die Geschwindigkeit der Enzymaktivität. Jedes Enzym hat seinen eigenen optimalen pH-Bereich, in dem es am effektivsten wirkt. Beim Menschen wirkt Katalase nur zwischen pH 7 und pH 11. Wenn der pH-Wert niedriger als 7 oder höher als 11 ist, wird das Enzym denaturiert und verliert seine Struktur. Die Leber hat einen neutralen pH-Wert von etwa 7, was die beste Umgebung für Katalase und andere Enzyme schafft.

Sie messen die Katalase-Aktivität, indem Sie eine Katalase-Lösung zu einer Wasserstoffperoxid-Lösung geben und diese über einen längeren Zeitraum – zum Beispiel eine Minute – belassen. Die Reaktion erzeugt Sauerstoffgasblasen, die wie Schaum aussehen. Messen Sie mit einem Lineal die Höhe, die der Schaum im Reagenzglas erreicht. Je höher der Schaum im Reagenzglas ist, desto größer ist die Katalase-Aktivität. Variieren Sie den pH-Wert und die Temperatur der Lösung, um die Auswirkungen von pH und Temperatur auf die Enzymaktivität zu untersuchen. Wasserstoffperoxid ist außergewöhnlich korrosiv, seien Sie also vorsichtig und tragen Sie während des gesamten Experiments eine Schutzbrille.