A kataláz egy enzim, egy fehérje, amely katalizálja vagy felgyorsítja a kémiai reakciókat. Az emberi testben a kataláz lebontja a máj hidrogén-peroxidját, amely fontos a sejtekben zajló bizonyos reakciókhoz, de károsíthatja a DNS-t is. A kataláz megakadályozza a károsodást, felgyorsítva a hidrogén-peroxid oxigénné és vízzé bomlását. Ha hidrogén-peroxidot önt egy vágásra, akkor buborékot észlelhet. A buborékok oxigéngázak, amelyeket a katalázzal végzett reakció okoz.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A kataláz egy enzim, egy nagy fehérje, amely felgyorsítja a kémiai reakció sebességét. A kataláz optimális pH-értéke 7 és 11 között van. Ennél a tartománynál alacsonyabb vagy magasabb pH-értéknél a kataláz leáll.
Enzimaktivitás
Ahhoz, hogy egy enzim jól (vagy egyáltalán) működhessen, bizonyos környezetre vagy állapotra van szükség. A hőmérséklet emelkedésével az enzimaktivitás mértéke is növekszik. Amint a hőmérséklet az optimális 37 Celsius-fok (98,6 F) felé növekszik, a hidrogénkötések ellazulnak, és megkönnyítik a hidrogén-peroxid-molekulák kötődését a katalázhoz. Az enzim azon részét, ahol ez a reakció lejátszódik, aktív helynek nevezzük. Az optimális pontnál magasabb vagy alacsonyabb hőmérséklet megváltoztatja az aktív hely alakját, és megakadályozza az enzim működését. Ezt a folyamatot denaturációnak nevezzük.
Kataláz pH-szintek
Az enzim pH-szintje megváltoztatja az aktív hely alakját és befolyásolja az enzimaktivitás sebességét. Minden enzimnek megvan a maga optimális pH-tartománya, amelyben a leghatékonyabban működik. Emberben a kataláz csak pH 7 és pH 11 között működik. Ha a pH-érték 7-nél alacsonyabb vagy 11-nél magasabb, az enzim denaturálódik és elveszíti szerkezetét. A máj semleges, körülbelül 7-es pH-értékét tartja fenn, ami a kataláz és más enzimek számára biztosítja a legjobb környezetet.
A kataláz aktivitás mérése
A kataláz aktivitását úgy mérjük, hogy kataláz oldatot adunk a hidrogén-peroxid oldathoz, és hagyjuk azt hosszú ideig - például egy percig. A reakció során oxigéngáz-buborékok keletkeznek, amelyek habnak tűnnek. Mérje meg vonalzóval a hab kémcsőben elért magasságát. Minél magasabb a hab a kémcsőben, annál nagyobb a kataláz aktivitás. Változtassa meg az oldat pH-értékét és hőmérsékletét, hogy megvizsgálja a pH és a hőmérséklet enzimaktivitásra gyakorolt hatását. A hidrogén-peroxid kivételesen maró hatású, ezért óvatosan bánjon és viseljen védőszemüveget a kísérlet során.
