A hidrogén-peroxid számos biológiai folyamat mellékterméke, és ennek a molekulának a lebontásához a test egy kataláz nevű enzimet használ. A legtöbb enzimhez hasonlóan a kataláz aktivitása is nagymértékben függ a hőmérséklettől. A kataláz a leghatékonyabb egy optimális hőmérsékleten, az optimálisnál alacsonyabb katalízissel melegebb vagy hidegebb hőmérsékleten megy végbe.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A kataláz a legjobban 37 Celsius fok körül működik - amint a hőmérséklet ennél melegebb vagy hűvösebb lesz, működőképessége csökken.
Mit csinál a Catalase
A hidrogén-peroxid mérgező a legtöbb élő szervezetre. A kataláz alkalmazásával azonban sok organizmus kevésbé reaktív termékekké bonthatja. A kataláz enzim egy molekulája képes 40 millió hidrogén-peroxid-molekula 1 másodperc alatt vízzé és oxigénnyé dekonstruálni. Ez a reakció egy szövetmintában figyelhető meg, amely katalázt és hidrogén-peroxid hozzáadását tartalmazza. A reakció eredményei oxigénbuborékok képződésének tekinthetők.
Szerkezet és molekuláris mechanizmus
A kataláz enzim négy polipeptidláncból áll, amelyek mindegyike több mint 500 aminosavat tartalmaz. A kataláz négy vas-tartalmú csoportja lehetővé teszi, hogy kölcsönhatásba lépjen a hidrogén-peroxid molekulákkal. Amint a hidrogén-peroxid belép a kataláz enzim aktív helyébe, két aminosavval lép kölcsönhatásba, ami egy proton átjutását okozza az oxigénatomok között. Ez új vízmolekulát képez, és a felszabadult oxigénatom ezután egy másik hidrogén-peroxid-molekulával reagálva víz és oxigénmolekula képződik.
A hőmérséklet hatása
A kataláz hatását, mint minden enzimét, a környezeti hőmérséklet befolyásolja. A hőmérséklet hatással van mind a kataláz szerkezetére, mind a hidrogénkötésekre, amelyek hasítására tervezték. Amint a hőmérséklet az optimális pont felé emelkedik, a hidrogénkötések lazulnak, megkönnyítve a kataláz hatását a hidrogén-peroxid molekulákra. Ha a hőmérséklet meghaladja az optimális pontot, az enzim denaturálódik, és szerkezete megszakad. Emberben a kataláz optimális hőmérséklete 37 Celsius fok.
Szerep az élő organizmusokban
Annak ellenére, hogy képes mérgező molekulákat, például hidrogén-peroxidot lebontani, úgy tűnik, hogy a kataláz képes nélkülözhetetlen árucikk legyen, a kataláz nélküli fejlődésre tervezett egerek fizikai állapota normális megjelenés. Egyes kutatások szerint a kataláz hiánya a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásához vezethet. Úgy tűnik, hogy az élő szervezeteken belül néhány más molekula képes elégségesen lebontani a hidrogén-peroxidot - elég az élet fenntartásához. A hidrogén-peroxid mérgező jellege szintén erős fertőtlenítőszerré teszi.