उत्प्रेरित एंजाइम ज्ञात सबसे कुशल एंजाइमों में से एक है, क्योंकि प्रत्येक एंजाइम प्रति सेकंड लगभग 800,000 उत्प्रेरक घटनाएँ कर सकता है। मुख्य उत्प्रेरित कार्य हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H () से कोशिकाओं की रक्षा कर रहा है2हे2) अणुओं को ऑक्सीजन में परिवर्तित करके (O)2) और पानी (H2ओ)। एच2हे2 डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है।
Catalase चार अलग-अलग भागों, या मोनोमर्स द्वारा बनता है, जो डंबल के आकार के एंजाइम में लपेटते हैं। प्रत्येक मोनोमर में एक उत्प्रेरक केंद्र होता है जिसमें एक हीम अणु होता है, जो ऑक्सीजन को बांधता है। प्रत्येक मोनोमर एनएडीपीएच के एक अणु को भी बांधता है, जो एंजाइम को एच. के हानिकारक प्रभावों से बचाता है2हे2.
कैटालेज 7 के पीएच पर सबसे अच्छा काम करता है, और पेरोक्सिसोम में अत्यधिक प्रचुर मात्रा में होता है, जो एक सेल के अंदर पाउच होते हैं जो जहरीले अणुओं को तोड़ते हैं।
कैटालेस संरचना: सभी चार एक, और सभी के लिए एक
Catalase एक चार-भाग एंजाइम, या एक टेट्रामर है। डंबल के आकार का एंजाइम बनाने के लिए चार मोनोमर्स एक दूसरे के चारों ओर लपेटते हैं। प्रत्येक मोनोमर में चार डोमेन या भाग होते हैं - जैसे शरीर के अंग जो अलग-अलग काम करते हैं।
दूसरा डोमेन वह है जिसमें हीम समूह होता है। तीसरा डोमेन रैपिंग डोमेन के रूप में जाना जाता है, जहां चार मोनोमर्स एक दूसरे के चारों ओर एक टेट्रामर बनाने के लिए लपेटते हैं।
कई नमक पुल, या आयनिक बातचीत सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अमीनो एसिड साइड चेन के बीच, चार मोनोमर्स को एक साथ पकड़ें। मोनोमर्स एक दूसरे के चारों ओर बुनाई करते हैं, जिससे टेट्रामर एंजाइम बहुत स्थिर हो जाता है।
यह उपकरण ले जाता है
उत्प्रेरित टेट्रामर के प्रत्येक मोनोमर में एक हीम समूह होता है। हीम समूह डिस्क के आकार के अणु होते हैं जिनके केंद्र में एक लोहे का परमाणु होता है, जो ऑक्सीजन को बांधता है। हीम प्रत्येक मोनोमर के उत्प्रेरक डोमेन के बीच में दब गया है। प्रत्येक उत्प्रेरित मोनोमर एक एनएडीपीएच अणु को भी बांधता है, लेकिन इसकी सतह पर।
एनएडीपीएच एंजाइम को से बचाने के लिए है एच2हे2 (हाइड्रोजन पेरोक्साइड) कि इसे उत्प्रेरित करना चाहिए। एक हू2हे2 अणु एक सुपरऑक्साइड अणु बन सकता है, जो दो ऑक्सीजन परमाणु एक दूसरे से बंधे होते हैं, जिनमें से एक में एक अतिरिक्त होता है इलेक्ट्रॉन जो अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है - जिसका अर्थ है कि यह अन्य अणुओं पर रासायनिक बंधनों में इलेक्ट्रॉनों के साथ बातचीत कर सकता है और उन्हें तोड़ सकता है बांड।
इट्स दैट फास्ट
ऑक्सीजन रेडिकल्स, जैसे एच2हे2, सामान्य सेलुलर प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित होते हैं। चूंकि वे कोशिका के लिए खतरनाक हैं, इसलिए उन्हें सौम्य अणुओं में परिवर्तित किया जाना चाहिए।
Catalase ज्ञात सबसे तेज़ एंजाइमों में से एक है। उत्प्रेरित टेट्रामर में प्रत्येक मोनोमर प्रति सेकंड लगभग 200,000 उत्प्रेरक घटनाएँ कर सकता है। चूंकि एक टेट्रामर में चार मोनोमर होते हैं, प्रत्येक उत्प्रेरित एंजाइम प्रति सेकंड लगभग 800,000 उत्प्रेरक घटनाएँ कर सकता है।
Catalase को दक्षता के इस स्तर की आवश्यकता है क्योंकि H2हे2 सेल के लिए खतरनाक है। कैटेलेज एंजाइम एक कोशिका के भीतर पेरोक्सिसोम नामक पाउच में जमा हो जाते हैं। पेरोक्सिसोम्स वेसिकल हैं जो अणुओं को नीचा दिखाते हैं जो कोशिका के लिए विषाक्त होते हैं, जिसमें एच radical जैसे ऑक्सीजन रेडिकल शामिल हैं2हे2.
तटस्थ पीएच
शोधकर्ताओं ने 7.4 के पीएच और 25 डिग्री सेल्सियस (77 डिग्री फ़ारेनहाइट) पर उत्प्रेरक की गतिविधि का अध्ययन किया है। इष्टतम उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के लिए पीएच 7 के आसपास है, इसलिए एक तरीका है कि शोधकर्ता टेस्ट ट्यूब में उत्प्रेरित गतिविधि को रोकते हैं, एक मजबूत एसिड या मजबूत आधार जोड़कर पीएच को बदलना है।
कोशिका के भीतर, केटेलेस पेरोक्सिसोम में जमा हो जाता है, जिसमें विभिन्न कोशिकाओं में मापा जाने पर अलग-अलग पीएच होते हैं। जर्नल "आईयूबीएमबी लाइफ" ने बताया कि पेरॉक्सिसोम में पीएच पाया गया है जो 5.8-6.0, 6.9-7.1 और 8.2 के बीच है।
इस प्रकार, विभिन्न पेरोक्सिसोम में अलग-अलग मात्रा में उत्प्रेरित हो सकते हैं, या वे अपने आंतरिक पीएच स्तर को कैसे नियंत्रित करते हैं, इसके आधार पर उत्प्रेरित को चालू या बंद कर सकते हैं।