Peroxidul de hidrogen este produsul secundar al numeroaselor procese biologice și, pentru a descompune această moleculă, organismul folosește o enzimă numită catalază. La fel ca majoritatea enzimelor, activitatea catalazei este foarte dependentă de temperatură. Catalaza este cea mai eficientă la o temperatură optimă, cu o cataliză mai mică decât optimă care are loc la temperaturi mai calde sau mai reci.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Catalaza funcționează cel mai bine la aproximativ 37 de grade Celsius - pe măsură ce temperatura devine mai caldă sau mai rece decât aceasta, capacitatea sa de a funcționa va scădea.
Ce face Catalase
Peroxidul de hidrogen este toxic pentru majoritatea organismelor vii. Cu toate acestea, multe organisme îl pot descompune în produse mai puțin reactive prin utilizarea catalazei. O moleculă de enzimă catalază este capabilă să deconstruiască 40 de milioane de molecule de peroxid de hidrogen în apă și oxigen în 1 secundă. Această reacție poate fi observată într-o probă de țesut care conține catalază și adăugarea de peroxid de hidrogen. Rezultatele reacției pot fi văzute ca formarea de bule de oxigen.
Structura și mecanismul molecular
Enzima catalază este alcătuită din patru lanțuri polipeptidice, fiecare lanț conținând mai mult de 500 de aminoacizi. Cele patru grupe conținând fier ale catalazei îi permit să interacționeze cu moleculele de peroxid de hidrogen. Pe măsură ce peroxidul de hidrogen pătrunde în situsul activ al enzimei catalazei, acesta interacționează cu doi aminoacizi, determinând transferul unui proton între atomii de oxigen. Aceasta formează o nouă moleculă de apă, iar atomul de oxigen eliberat continuă să reacționeze cu o altă moleculă de peroxid de hidrogen pentru a forma apă și o moleculă de oxigen.
Efectele temperaturii
Efectele catalazei, precum cele ale tuturor enzimelor, sunt influențate de temperatura înconjurătoare. Temperatura are un efect atât asupra structurii catalazei în sine, cât și a legăturilor de hidrogen pe care este concepută să o scindeze. Pe măsură ce temperatura crește către punctul optim, legăturile de hidrogen se slăbesc, facilitând acțiunea catalazei asupra moleculelor de peroxid de hidrogen. Dacă temperatura crește dincolo de punctul optim, enzima se denaturează și structura sa este perturbată. La om, temperatura optimă pentru catalază este de 37 grade Celsius.
Rolul în organismele vii
Deși capacitatea sa de a descompune o moleculă toxică precum peroxidul de hidrogen ar putea face să pară catalaza fi o marfă indispensabilă, șoarecii proiectați pentru a se dezvolta fără catalază au un fizic normal aspect. Unele cercetări au indicat că lipsa catalazei poate duce la dezvoltarea diabetului de tip 2. Se pare că unele alte molecule din organismele vii sunt capabile să descompună suficient peroxidul de hidrogen - suficient pentru a susține viața. Natura toxică a peroxidului de hidrogen îl face, de asemenea, un puternic dezinfectant.