El peróxido de hidrógeno es el subproducto de numerosos procesos biológicos y, para descomponer esta molécula, el cuerpo utiliza una enzima llamada catalasa. Como la mayoría de las enzimas, la actividad de la catalasa depende en gran medida de la temperatura. La catalasa es más eficaz a una temperatura óptima, y la catálisis menos que óptima tiene lugar a temperaturas más calientes o más frías.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La catalasa funciona mejor a alrededor de 37 grados Celsius; a medida que la temperatura se vuelve más cálida o más fría, su capacidad de funcionamiento disminuirá.
Qué hace la catalasa
El peróxido de hidrógeno es tóxico para la mayoría de los organismos vivos. Sin embargo, muchos organismos pueden descomponerlo en productos menos reactivos mediante el uso de catalasa. Una molécula de enzima catalasa es capaz de deconstruir 40 millones de moléculas de peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno en 1 segundo. Esta reacción se puede observar en una muestra de tejido que contiene catalasa y la adición de peróxido de hidrógeno. Los resultados de la reacción pueden verse como la formación de burbujas de oxígeno.
Estructura y mecanismo molecular
La enzima catalasa se compone de cuatro cadenas polipeptídicas, y cada cadena contiene más de 500 aminoácidos. Los cuatro grupos que contienen hierro de la catalasa le permiten interactuar con las moléculas de peróxido de hidrógeno. A medida que el peróxido de hidrógeno ingresa al sitio activo de la enzima catalasa, interactúa con dos aminoácidos, lo que hace que se transfiera un protón entre los átomos de oxígeno. Esto forma una nueva molécula de agua, y el átomo de oxígeno liberado luego reacciona con otra molécula de peróxido de hidrógeno para formar agua y una molécula de oxígeno.
Efectos de la temperatura
Los efectos de la catalasa, como los de todas las enzimas, están influenciados por la temperatura ambiente. La temperatura tiene un efecto tanto en la estructura de la catalasa como en los enlaces de hidrógeno que está diseñada para escindir. A medida que la temperatura aumenta hacia el punto óptimo, los enlaces de hidrógeno se aflojan, lo que facilita que la catalasa actúe sobre las moléculas de peróxido de hidrógeno. Si la temperatura aumenta más allá del punto óptimo, la enzima se desnaturaliza y su estructura se altera. En los seres humanos, la temperatura óptima para la catalasa es de 37 grados centígrados.
Papel en los organismos vivos
Aunque su capacidad para descomponer una molécula tóxica como el peróxido de hidrógeno puede hacer que la catalasa parezca ser un producto indispensable, los ratones diseñados para desarrollarse sin catalasa tienen un físico normal apariencia. Algunas investigaciones han indicado que la falta de catalasa puede conducir al desarrollo de diabetes tipo 2. Parece que algunas otras moléculas dentro de los organismos vivos son capaces de descomponer suficientemente el peróxido de hidrógeno, lo suficiente para sustentar la vida. La naturaleza tóxica del peróxido de hidrógeno también lo convierte en un poderoso desinfectante.