Katalaasi on entsyymi, proteiini, joka katalysoi tai nopeuttaa kemiallisia reaktioita. Ihmiskehossa katalaasi hajottaa maksassa vetyperoksidia, mikä on tärkeää solujen tietyille reaktioille, mutta voi myös vahingoittaa DNA: ta. Katalaasi estää vaurioita nopeuttamalla vetyperoksidin hajoamista hapeksi ja vedeksi. Jos kaadat vetyperoksidia leikkaukseen, saatat huomata kuplivaa. Kuplat ovat happikaasua, joka aiheutuu reaktiosta katalaasin kanssa.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Katalaasi on entsyymi, suuri proteiini, joka nopeuttaa kemiallisen reaktion nopeutta. Optimaalinen katalaasin pH-arvo on välillä pH 7 - pH 11. PH-tasolla, joka on matalampi tai korkeampi kuin tämä alue, katalaasi lakkaa toimimasta.
Entsyymiaktiivisuus
Toimiakseen hyvin (tai ollenkaan) entsyymi tarvitsee tietyn ympäristön tai kunnon. Lämpötilan noustessa myös entsyymiaktiivisuus lisääntyy. Lämpötilan noustessa kohti optimaalista 37 celsiusastetta (98,6 F) vetysidokset rentoutuvat ja helpottavat vetyperoksidimolekyylien sitoutumista katalaasiin. Entsyymin osaa, jossa tämä reaktio tapahtuu, kutsutaan aktiiviseksi alueeksi. Tätä optimaalista pistettä korkeampi tai matalampi lämpötila muuttaa aktiivisen kohdan muotoa ja estää entsyymin toiminnan. Tätä prosessia kutsutaan denaturoitumiseksi.
Katalaasin pH-tasot
Entsyymin pH-tasot muuttavat myös aktiivisen kohdan muotoa ja vaikuttavat entsyymiaktiivisuuden nopeuteen. Jokaisella entsyymillä on oma optimaalinen pH-alue, jolla se toimii tehokkaimmin. Ihmisillä katalaasi toimii vain välillä pH 7 - pH 11. Jos pH-arvo on alle 7 tai yli 11, entsyymi denaturoituu ja menettää rakenteensa. Maksan neutraali pH on noin 7, mikä luo parhaan ympäristön katalaasille ja muille entsyymeille.
Katalaasiaktiivisuuden mittaaminen
Mitat katalaasiaktiivisuuden lisäämällä katalaasiliuosta vetyperoksidiliuokseen ja jättämällä sen pitkäksi ajaksi - esimerkiksi minuutiksi. Reaktio tuottaa happikaasukuplia, jotka näyttävät vaahdolta. Mittaa viivaimella korkeus, jonka vaahto saavuttaa koeputkessa. Mitä korkeampi vaahto koeputkessa on, sitä suurempi on katalaasiaktiivisuus. Vaihda liuoksen pH-taso ja lämpötila tutkiakseen pH: n ja lämpötilan vaikutuksia entsyymiaktiivisuuteen. Vetyperoksidi on poikkeuksellisen syövyttävä, joten käsittele varoen ja käytä suojalaseja koko kokeen ajan.