Le peroxyde d'hydrogène est le sous-produit de nombreux processus biologiques, et pour décomposer cette molécule, le corps utilise une enzyme appelée catalase. Comme la plupart des enzymes, l'activité de la catalase dépend fortement de la température. La catalase est plus efficace à une température optimale, avec une catalyse moins qu'optimale ayant lieu à des températures plus chaudes ou plus froides.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La catalase fonctionne mieux à environ 37 degrés Celsius - à mesure que la température devient plus chaude ou plus froide, sa capacité à fonctionner diminue.
Que fait la catalase
Le peroxyde d'hydrogène est toxique pour la plupart des organismes vivants. Cependant, de nombreux organismes peuvent le décomposer en produits moins réactifs grâce à l'utilisation de la catalase. Une molécule d'enzyme catalase est capable de déconstruire 40 millions de molécules de peroxyde d'hydrogène en eau et oxygène en 1 seconde. Cette réaction peut être observée dans un échantillon de tissu qui contient de la catalase et l'ajout de peroxyde d'hydrogène. Les résultats de la réaction peuvent être considérés comme la formation de bulles d'oxygène.
Structure et mécanisme moléculaire
L'enzyme catalase est composée de quatre chaînes polypeptidiques, chaque chaîne contenant plus de 500 acides aminés. Les quatre groupes contenant du fer de la catalase lui permettent d'interagir avec les molécules de peroxyde d'hydrogène. Lorsque le peroxyde d'hydrogène pénètre dans le site actif de l'enzyme catalase, il interagit avec deux acides aminés, provoquant le transfert d'un proton entre les atomes d'oxygène. Cela forme une nouvelle molécule d'eau et l'atome d'oxygène libéré réagit ensuite avec une autre molécule de peroxyde d'hydrogène pour former de l'eau et une molécule d'oxygène.
Effets de la température
Les effets de la catalase, comme ceux de toutes les enzymes, sont influencés par la température ambiante. La température a un effet à la fois sur la structure de la catalase elle-même et sur les liaisons hydrogène qu'elle est conçue pour cliver. À mesure que la température augmente vers le point optimal, les liaisons hydrogène se relâchent, ce qui permet à la catalase d'agir plus facilement sur les molécules de peroxyde d'hydrogène. Si la température augmente au-delà du point optimal, l'enzyme se dénature et sa structure est perturbée. Chez l'homme, la température optimale pour la catalase est de 37 degrés Celsius.
Rôle dans les organismes vivants
Bien que sa capacité à décomposer une molécule toxique telle que le peroxyde d'hydrogène puisse donner l'impression que la catalase être une denrée indispensable, les souris conçues pour se développer sans catalase ont un physique normal apparence. Certaines recherches ont indiqué qu'un manque de catalase peut conduire au développement du diabète de type 2. Il semble que certaines autres molécules des organismes vivants soient capables de décomposer suffisamment le peroxyde d'hydrogène, suffisamment pour maintenir la vie. La nature toxique du peroxyde d'hydrogène en fait également un puissant désinfectant.