Живите клетки са естествено създадени, за да могат да се защитят. Някои заплахи за клетките идват от химикали, които се генерират в самите клетки. За да се борят с тези вредни химикали, клетките създават ензими, които могат да превърнат опасните химикали в безвредни. Един такъв ензим, известен като каталаза, работи за детоксикация на водороден прекис.
Водороден пероксид
Водородният пероксид е химично вещество, което може да бъде произволно произведено в клетките, обяснява Протеинската банка за данни. Много клетки, включително човешки клетки, използват кислород в различни химични реакции. Понякога този кислород реагира с други близки съединения и образува химическия водороден прекис. Водородният пероксид може да реагира с определени молекули вътре в клетките и да причини увреждане на протеини и важни клетъчни структури. В допълнение, водородният пероксид може да се превърне в хидроксилни радикали, което е вид свободен радикал. Свободните радикали са нестабилни молекули, които могат да предизвикат вредни верижни реакции в клетките. Каталазата е предназначена да премахне водородния пероксид от клетките.
механизъм
Каталазата е ензим, което означава, че ускорява химическите реакции, които иначе биха се случили много бавно в клетките. Реакцията, която каталазата ускорява, е разграждането на две молекули водороден пероксид, на две молекули вода и една молекула кислород газ. Тъй като каталазата произвежда кислород, тя обикновено се среща само в организми, които могат да оцелеят в присъствието на кислород; тези организми са известни като аероби.
структура
Каталазният протеин е тетрамер, което означава, че той се състои от четири белтъчни субединици, според сайта на Biomolecules на Kenyon College. В допълнение към тези четири белтъчни субединици, каталазата съдържа също хемо и никотинамид аденин динуклеотид фосфатна молекула, обикновено означена като NADP; тези две молекули също са необходими за правилното функциониране на ензима. Въпреки че има малки разлики в каталазната структура сред видовете, открити в различни организми, общата структура на четири белтъчни субединици, комбинирани с хемо и NADP молекула.
Каталаза и бактерии
Каталазата се среща в много бактерии, произвеждащи кислород. Това действа като защитен механизъм за бактериите, тъй като някои имунни клетки генерират водороден пероксид, за да убиват инфекциозни бактериални клетки. Каталазата може да се използва в лаборатории като част от режим на тестове за идентифициране на бактерии въз основа на техните характеристики; бактериите се третират с малко количество водороден пероксид; ако се образуват мехурчета, бактериите имат каталазен ензим.
Каталаза и сиви косми
Каталазата също може да бъде свързана със зачервяването на косата. Статия от 2009 г. в "Научен Дейлид" цитира изследване, което установява, че сивите косми са причинени от натрупването на водороден пероксид в космените фоликули. Водородният пероксид може да избелва косата само ако нивата на каталазата в космените фолиеви клетки намалеят.
