तापमान उत्प्रेरक एंजाइम गतिविधि को कैसे प्रभावित करता है?

हाइड्रोजन पेरोक्साइड कई जैविक प्रक्रियाओं का उपोत्पाद है, और इस अणु को तोड़ने के लिए, शरीर उत्प्रेरक नामक एंजाइम का उपयोग करता है। अधिकांश एंजाइमों की तरह, उत्प्रेरित की गतिविधि तापमान पर अत्यधिक निर्भर होती है। Catalase एक इष्टतम तापमान पर सबसे प्रभावी है, जिसमें कम-से-इष्टतम कटैलिसीस गर्म या ठंडे तापमान पर होता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

Catalase लगभग 37 डिग्री सेल्सियस पर सबसे अच्छा कार्य करता है - जैसे-जैसे तापमान इससे अधिक गर्म या ठंडा होता है, इसकी कार्य करने की क्षमता कम हो जाएगी।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड अधिकांश जीवित जीवों के लिए विषैला होता है। हालांकि, कई जीव उत्प्रेरक के उपयोग के माध्यम से इसे कम प्रतिक्रियाशील उत्पादों में तोड़ सकते हैं। उत्प्रेरक एंजाइम का एक अणु हाइड्रोजन पेरोक्साइड के 40 मिलियन अणुओं को 1 सेकंड में पानी और ऑक्सीजन में विघटित करने में सक्षम है। यह प्रतिक्रिया एक ऊतक के नमूने में देखी जा सकती है जिसमें उत्प्रेरित और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का जोड़ होता है। प्रतिक्रिया के परिणामों को ऑक्सीजन के बुलबुले के गठन के रूप में देखा जा सकता है।

उत्प्रेरक एंजाइम चार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से युक्त होता है, जिसमें प्रत्येक श्रृंखला में 500 से अधिक अमीनो एसिड होते हैं। Catalase के चार लौह युक्त समूह इसे हाइड्रोजन पेरोक्साइड अणुओं के साथ बातचीत करने की अनुमति देते हैं। जैसे ही हाइड्रोजन पेरोक्साइड उत्प्रेरक एंजाइम की सक्रिय साइट में प्रवेश करता है, यह दो अमीनो एसिड के साथ संपर्क करता है, जिससे एक प्रोटॉन ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच स्थानांतरित हो जाता है। यह एक नया पानी अणु बनाता है, और मुक्त ऑक्सीजन परमाणु फिर पानी और ऑक्सीजन अणु बनाने के लिए एक और हाइड्रोजन पेरोक्साइड अणु के साथ प्रतिक्रिया करता है।

सभी एंजाइमों की तरह, उत्प्रेरित के प्रभाव, आसपास के तापमान से प्रभावित होते हैं। तापमान का उत्प्रेरण की संरचना और हाइड्रोजन बांड दोनों पर प्रभाव पड़ता है जिसे इसे क्लीव करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जैसे ही तापमान इष्टतम बिंदु की ओर बढ़ता है, हाइड्रोजन बांड ढीले हो जाते हैं, जिससे उत्प्रेरक के लिए हाइड्रोजन पेरोक्साइड अणुओं पर कार्य करना आसान हो जाता है। यदि तापमान इष्टतम बिंदु से अधिक बढ़ जाता है, तो एंजाइम विकृत हो जाता है, और इसकी संरचना बाधित हो जाती है। मनुष्यों में, उत्प्रेरक के लिए इष्टतम तापमान 37 डिग्री सेल्सियस है।

हालांकि हाइड्रोजन पेरोक्साइड जैसे जहरीले अणु को तोड़ने की इसकी क्षमता केटेलेस को ऐसा प्रतीत कर सकती है एक अनिवार्य वस्तु हो, चूहों को बिना उत्प्रेरित विकसित करने के लिए एक सामान्य भौतिक उपस्थिति। कुछ शोधों ने संकेत दिया है कि कैटलस की कमी से टाइप 2 मधुमेह का विकास हो सकता है। ऐसा लगता है कि जीवित जीवों के भीतर कुछ अन्य अणु हाइड्रोजन पेरोक्साइड को पर्याप्त रूप से तोड़ने में सक्षम हैं-जीवन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त हैं। हाइड्रोजन पेरोक्साइड की विषाक्त प्रकृति भी इसे एक शक्तिशाली कीटाणुनाशक बनाती है।