katalaz enzimi Her enzim saniyede yaklaşık 800.000 katalitik olay gerçekleştirebildiğinden, bilinen en verimli enzimlerden biridir. Anahtar katalaz işlevi, hücreleri hidrojen peroksitten (H2Ö2) molekülleri oksijene çevirerek (O2) ve su (H2Ö). H2Ö2 DNA'ya zarar verebilir.
Katalaz, dambıl şeklindeki bir enzime sarılmış dört ayrı parça veya monomer tarafından oluşturulur. Her monomer, oksijeni bağlayan bir hem molekülü içeren bir katalitik merkeze sahiptir. Her monomer ayrıca enzimin kendisini H2'nin zararlı etkilerinden koruyan bir NADPH molekülüne de bağlanır.2Ö2.
Katalaz en iyi pH 7'de çalışır ve toksik molekülleri parçalayan hücrenin içindeki keseler olan peroksizomlarda oldukça bol bulunur.
Katalaz Yapısı: Hepsi Dört Bir, Bir Hepimiz İçin
Katalaz, dört parçalı bir enzim veya bir tetramerdir. Dört monomer, dambıl şeklinde bir enzim oluşturmak için birbirinin etrafına sarılır. Her monomerin dört alanı veya bölümü vardır - farklı şeyler yapan vücut parçaları gibi.
İkinci etki alanı, heme grubunu içeren etki alanıdır. Üçüncü alan, dört monomerin bir tetramer oluşturmak için birbirinin etrafına sarıldığı sarma alanı olarak bilinir.
Birçok tuz köprüsü veya iyonik etkileşimler pozitif ve negatif yüklü amino asit yan zincirleri arasında dört monomeri bir arada tutar. Monomerler birbirinin etrafında örülür ve tetramer enzimini çok kararlı hale getirir.
Araçlar Taşır
Katalaz tetramerinin her monomeri bir hem grubu içerir. Heme grupları, merkezinde oksijeni bağlayan bir demir atomu bulunan disk şeklindeki moleküllerdir. Hem, her monomerin katalitik alanının ortasına gömülür. Her katalaz monomeri aynı zamanda bir NADPH molekülüne de bağlanır, ancak bunun yüzeyindedir.
NADPH, enzimi H2Ö2 (hidrojen peroksit) katalize etmesi gerektiğini söyledi. bir H2Ö2 molekülü birbirine bağlı iki oksijen atomu olan bir süperoksit molekülü olabilir ve bunlardan birinin fazladan bir son derece reaktif elektron - yani diğer moleküllerdeki kimyasal bağlardaki elektronlarla etkileşime girebilir ve bunları kırabilir tahviller.
bu kadar hızlı
H gibi oksijen radikalleri2Ö2, normal hücresel süreçler tarafından üretilir. Hücre için tehlikeli oldukları için iyi huylu moleküllere dönüştürülmeleri gerekir.
Katalaz bilinen en hızlı enzimlerden biridir. Katalaz tetramerdeki her monomer saniyede yaklaşık 200.000 katalitik olay gerçekleştirebilir. Bir tetramerde dört monomer bulunduğundan, her katalaz enzimi saniyede yaklaşık 800.000 katalitik olay yapabilir.
Katalazın bu verimlilik düzeyine ihtiyacı vardır çünkü H2Ö2 hücre için tehlikelidir. Katalaz enzimleri, hücre içinde peroksizom adı verilen keselerde birikir. peroksizomlar H gibi oksijen radikalleri de dahil olmak üzere hücre için toksik olan molekülleri parçalayan veziküllerdir.2Ö2.
nötr pH
Araştırmacılar, katalaz aktivitesini 7,4 pH'da ve 25 santigrat derece (77 derece Fahrenheit) üzerinde incelediler. optimal katalaz reaksiyonu için pH 7 civarındadır, bu nedenle araştırmacıların bir test tüpündeki katalaz aktivitesini durdurmanın bir yolu, güçlü bir asit veya güçlü bir baz ekleyerek pH'ı değiştirmektir.
Hücre içinde katalaz, farklı hücrelerde ölçüldüğünde değişen pH'lara sahip olan peroksizomlarda birikir. “IUBMB Life” dergisi, peroksizomların 5.8-6.0, 6.9-7.1 ve 8.2 arasında değişen pH'lara sahip olduğunun tespit edildiğini bildirdi.
Bu nedenle, farklı peroksizomlar farklı miktarlarda katalaz içerebilir veya dahili pH seviyelerini nasıl düzenlediklerine bağlı olarak katalazı açıp kapatabilir.