과산화수소는 수많은 생물학적 과정의 부산물이며, 이 분자를 분해하기 위해 신체는 카탈라아제라는 효소를 사용합니다. 대부분의 효소와 마찬가지로 카탈라아제의 활성은 온도에 크게 의존합니다. 카탈라아제는 최적의 온도에서 가장 효과적이며, 더 높거나 더 낮은 온도에서 발생하는 최적의 촉매 작용이 아닙니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
카탈라아제는 섭씨 37도에서 가장 잘 작동합니다. 온도가 그보다 더 따뜻하거나 차가워지면 기능 능력이 저하됩니다.
카탈라아제의 기능
과산화수소는 대부분의 생명체에 독성이 있습니다. 그러나 많은 유기체는 카탈라아제를 사용하여 반응성이 적은 생성물로 분해 할 수 있습니다. 카탈라아제 효소 한 분자는 4 천만 분자의 과산화수소를 1 초 안에 물과 산소로 분해 할 수 있습니다. 이 반응은 카탈라아제와 과산화수소를 포함하는 조직 샘플에서 관찰 할 수 있습니다. 반응의 결과는 산소 기포의 형성으로 볼 수 있습니다.
구조 및 분자 메커니즘
카탈라아제 효소는 4 개의 폴리 펩타이드 사슬로 구성되며 각 사슬에는 500 개 이상의 아미노산이 포함되어 있습니다. 카탈라아제의 4 개의 철 함유 그룹은 과산화수소 분자와 상호 작용할 수 있습니다. 과산화수소가 카탈라아제 효소의 활성 부위에 들어가면 두 아미노산과 상호 작용하여 양성자가 산소 원자 사이를 이동하게합니다. 이것은 새로운 물 분자를 형성하고, 유리 된 산소 원자는 계속해서 다른 과산화수소 분자와 반응하여 물과 산소 분자를 형성합니다.
온도의 영향
모든 효소와 마찬가지로 카탈라아제의 효과는 주변 온도의 영향을받습니다. 온도는 카탈라아제 자체의 구조와 분해되도록 설계된 수소 결합 모두에 영향을 미칩니다. 온도가 최적 점으로 상승함에 따라 수소 결합이 느슨해져 카탈라아제가 과산화수소 분자에 더 쉽게 작용할 수 있습니다. 온도가 최적 점 이상으로 상승하면 효소가 변성되고 구조가 파괴됩니다. 인간의 경우 카탈라아제의 최적 온도는 섭씨 37 도입니다.
살아있는 유기체에서의 역할
과산화수소와 같은 독성 분자를 분해하는 능력은 카탈라아제를 없어서는 안될 필수품, 카탈라아제없이 발달하도록 설계된 마우스는 정상적인 신체적 외관. 일부 연구에 따르면 카탈라아제가 부족하면 제 2 형 당뇨병이 발병 할 수 있습니다. 살아있는 유기체 내의 다른 분자들은 생명을 유지하기에 충분한 과산화수소를 충분히 분해 할 수있는 것 같습니다. 과산화수소의 독성은 강력한 소독제 역할도합니다.