Hidrojen peroksit, sayısız biyolojik sürecin yan ürünüdür ve bu molekülü parçalamak için vücut, katalaz adı verilen bir enzim kullanır. Çoğu enzim gibi, katalazın aktivitesi de büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdır. Katalaz, daha yüksek veya daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşen optimalden daha az kataliz ile optimum sıcaklıkta en etkilidir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Katalaz en iyi 37 santigrat derece civarında çalışır - sıcaklık bundan daha fazla ısındığında veya soğuduğunda, çalışma yeteneği azalır.
Katalaz Ne Yapar?
Hidrojen peroksit çoğu canlı organizma için toksiktir. Bununla birlikte, birçok organizma, katalaz kullanımı yoluyla onu daha az reaktif ürünlere parçalayabilir. Bir molekül katalaz enzimi, 40 milyon hidrojen peroksiti 1 saniyede su ve oksijene dönüştürebilir. Bu reaksiyon, katalaz ve hidrojen peroksit ilavesi içeren bir doku örneğinde gözlemlenebilir. Reaksiyonun sonuçları, oksijen kabarcıklarının oluşumu olarak görülebilir.
Yapı ve Moleküler Mekanizma
Katalaz enzimi, her zincir 500'den fazla amino asit içeren dört polipeptit zincirinden oluşur. Katalaz'ın dört demir içeren grubu, hidrojen peroksit molekülleri ile etkileşime girmesine izin verir. Hidrojen peroksit katalaz enziminin aktif bölgesine girerken, iki amino asitle etkileşime girerek oksijen atomları arasında bir proton transferine neden olur. Bu yeni bir su molekülü oluşturur ve serbest kalan oksijen atomu daha sonra su ve bir oksijen molekülü oluşturmak için başka bir hidrojen peroksit molekülü ile reaksiyona girer.
Sıcaklığın Etkileri
Katalazın etkileri, tüm enzimlerinki gibi, çevre sıcaklığından etkilenir. Sıcaklığın hem katalazın yapısı hem de parçalamak üzere tasarlandığı hidrojen bağları üzerinde etkisi vardır. Sıcaklık optimum noktaya doğru arttıkça hidrojen bağları gevşer ve katalazın hidrojen peroksit molekülleri üzerinde hareket etmesini kolaylaştırır. Sıcaklık optimum noktanın üzerine çıkarsa enzim denatüre olur ve yapısı bozulur. İnsanlarda katalaz için optimum sıcaklık 37 santigrat derecedir.
Canlı Organizmalardaki Rolü
Hidrojen peroksit gibi toksik bir molekülü parçalama yeteneği katalazın vazgeçilmez bir meta olduğundan, katalaz olmadan gelişmek üzere tasarlanmış farelerin normal bir fiziksel görünüm. Bazı araştırmalar, katalaz eksikliğinin tip 2 diyabet gelişimine yol açabileceğini göstermiştir. Görünen o ki, canlı organizmalardaki diğer bazı moleküller, yaşamı sürdürmeye yetecek kadar hidrojen peroksiti yeterince parçalayabiliyor. Hidrojen peroksitin toksik doğası, aynı zamanda onu güçlü bir dezenfektan yapar.