Hidrogen peroksida adalah produk sampingan dari berbagai proses biologis, dan untuk memecah molekul ini, tubuh menggunakan enzim yang disebut katalase. Seperti kebanyakan enzim, aktivitas katalase sangat bergantung pada suhu. Katalase paling efektif pada suhu optimal, dengan katalisis yang kurang optimal terjadi pada suhu yang lebih panas atau lebih dingin.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Katalase berfungsi paling baik pada suhu sekitar 37 derajat Celcius -- karena suhu menjadi lebih hangat atau lebih dingin dari itu, kemampuannya untuk berfungsi akan menurun.
Apa Katalase Apakah?
Hidrogen peroksida adalah racun bagi sebagian besar organisme hidup. Namun, banyak organisme dapat memecahnya menjadi produk yang kurang reaktif melalui penggunaan katalase. Satu molekul enzim katalase mampu mendekonstruksi 40 juta molekul hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen dalam 1 detik. Reaksi ini dapat diamati pada sampel jaringan yang mengandung katalase dan penambahan hidrogen peroksida. Hasil reaksi dapat dilihat sebagai terbentuknya gelembung-gelembung oksigen.
Struktur dan Mekanisme Molekuler
Enzim katalase terdiri dari empat rantai polipeptida, dengan setiap rantai mengandung lebih dari 500 asam amino. Empat kelompok katalase yang mengandung besi memungkinkannya berinteraksi dengan molekul hidrogen peroksida. Saat hidrogen peroksida memasuki situs aktif enzim katalase, ia berinteraksi dengan dua asam amino, menyebabkan proton berpindah di antara atom oksigen. Ini membentuk molekul air baru, dan atom oksigen yang dibebaskan kemudian bereaksi dengan molekul hidrogen peroksida lain untuk membentuk air dan molekul oksigen.
Efek Suhu
Efek katalase, seperti semua enzim, dipengaruhi oleh suhu sekitarnya. Suhu memiliki efek pada struktur katalase itu sendiri dan ikatan hidrogen yang dirancang untuk dibelah. Saat suhu meningkat menuju titik optimal, ikatan hidrogen mengendur, sehingga katalase lebih mudah bekerja pada molekul hidrogen peroksida. Jika suhu meningkat melebihi titik optimum, enzim mengalami denaturasi, dan strukturnya terganggu. Pada manusia, suhu optimal untuk katalase adalah 37 derajat Celcius.
Peran dalam Organisme Hidup
Meskipun kemampuannya untuk memecah molekul beracun seperti hidrogen peroksida mungkin membuat katalase tampaknya menjadi komoditas yang sangat diperlukan, tikus yang direkayasa untuk berkembang tanpa katalase memiliki fisik yang normal penampilan. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa kekurangan katalase dapat menyebabkan perkembangan diabetes tipe 2. Tampaknya beberapa molekul lain dalam organisme hidup mampu memecah hidrogen peroksida dengan cukup—cukup untuk menopang kehidupan. Sifat racun dari hidrogen peroksida juga membuatnya menjadi disinfektan yang kuat.