İçerik
Katalaz enzimi bilinen en etkili enzimlerden biridir, çünkü her enzim saniyede yaklaşık 800.000 katalitik olay gerçekleştirebilir. Anahtar katalaz işlevi, hücreleri hidrojen peroksitten (H) korumaktır2Ö2molekülleri oksijene (O) dönüştürerek2) ve su (H2Ö). 'H2Ö2 DNA'ya zarar verebilir.
Katalaz, dambıl şeklindeki bir enzime sarılan dört ayrı parça veya monomerden oluşur. Her monomer, oksijene bağlanan bir heme molekülü içeren bir katalitik merkeze sahiptir. Her monomer ayrıca, enzimi H'nin zararlı etkilerinden koruyan NADPH molekülünü de bağlar.2Ö2.
Katalaz, pH 7'de en iyi şekilde çalışır ve toksik molekülleri parçalayan bir hücrenin içindeki poşetler olan peroksizomlarda oldukça bol miktarda bulunur.
Katalaz Yapısı: Dörtü Biri, Hepsi Biri
Katalaz dört parçalı bir enzim veya bir tetramerdir. Dört monomer, dambıl şeklindeki bir enzim oluşturmak için birbirlerine sarılır. Her monomerin dört alanı veya farklı şeyler yapan kısımları andıran vücut kısımları vardır.
İkinci alan, heme grubunu içeren alandır. Üçüncü alan, dört monomerin bir tetramer oluşturmak üzere birbirinin etrafına sarıldığı, sarma alanı olarak bilinir.
Pozitif ve negatif yüklü amino asit yan zincirleri arasındaki birçok tuz köprüsü veya iyonik etkileşimler, dört monomeri bir arada tutar. Monomerler birbirlerinin etrafına örülerek tetramer enzimini çok kararlı hale getirirler.
Araçları Taşır
Katalaz tetramerinin her monomerinde bir heme grubu bulunur. Hem grupları, oksijene bağlanan, merkezinde bir demir atomu olan disk şeklindeki moleküllerdir. Her bir monomerin katalitik alanının ortasına gömülür. Her bir katalaz monomeri ayrıca bir NADPH molekülünü bağlar, fakat yüzeyinde.
NADPH, enzimi H'den korumak için oradadır.2Ö2 (hidrojen peroksit) katalizör olması gerektiğini. Bir H2Ö2 molekül, birbirine bağlanan iki oksijen atomu olan bir süperoksit molekülü olabilir, bunlardan biri yüksek reaktif olan ekstra bir elektrona sahip - yani diğer moleküller üzerindeki kimyasal bağlardaki elektronlarla etkileşime girebilir ve bu bağları kırabilir.
Onun Bu Hızlı
H gibi oksijen radikalleri2Ö2normal hücresel işlemlerle üretilir. Hücre için tehlikeli olduklarından, iyi huylu moleküllere dönüştürülmeleri gerekir.
Katalaz bilinen en hızlı enzimlerden biridir. Katalaz tetramerindeki her monomer, saniyede yaklaşık 200.000 katalitik olay gerçekleştirebilir. Bir tetramer dört monomere sahip olduğundan, her bir katalaz enzimi saniyede yaklaşık 800.000 katalitik olay yapabilir.
Katalaz bu verimlilik seviyesine ihtiyaç duyar çünkü H2Ö2 hücre için tehlikelidir. Katalaz enzimleri, hücre içinde peroksizom adı verilen torbalarda birikir. Peroksizomlar, H gibi oksijen radikalleri dahil olmak üzere hücreye toksik olan molekülleri parçalayan veziküllerdir.2Ö2.
Nötr pH
Araştırmacılar, katalaz aktivitesini 7.4 pH ve 25 santigrat derece (77 Fahrenheit) derecesinde çalıştılar. Katalaz reaksiyonu için en uygun pH 7 civarındadır, bu nedenle araştırmacıların bir test tüpünde katalaz aktivitesini durdurmasının bir yolu, güçlü bir asit veya güçlü bir baz ekleyerek pH'ı değiştirmektir.
Hücre içinde katalaz, farklı hücrelerde ölçüldüğünde değişen pH'lara sahip peroksizomlarda birikir. “IUBMB Life” dergisi, peroksizomların 5.8-6.0, 6.9-7.1 ve 8.2 arasında değişen pH'lara sahip olduğunu bildirdi.
Bu nedenle, farklı peroksizomlar farklı miktarlarda katalaz içerebilir veya iç pH seviyelerini nasıl düzenlediklerine bağlı olarak katalazı açıp kapatabilir.