La catalasa es una enzima que se encuentra en casi todosorganismos vivos Su función principal es catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno en sustancias que son inofensivas para el cuerpo. La catalasa es de gran importancia para las funciones vitales de las células, ya que las protege de la destrucción por especies reactivas de oxígeno.
La enzima catalasa pertenece a las oxidorreductasas, una clase extensa de enzimas que catalizan la transferencia de electrones de una molécula reductora (donante) a una molécula oxidante (aceptor).
Оптимальный pH для работы каталазы в человеческом el cuerpo tiene aproximadamente 7, sin embargo, la velocidad de reacción no cambia significativamente con valores del índice de hidrógeno de 6,8 a 7,5. El pH óptimo para otras catalasas varía de 4 a 11, dependiendo del tipo de organismo. La temperatura óptima también varía, para una persona es aproximadamente 37o C.
La catalasa es una de las enzimas más rápidas.Solo una de sus moléculas es capaz de convertir millones de moléculas de peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno en un segundo. Desde el punto de vista de la enzimología, esto significa que la enzima catalasa se caracteriza por un gran número de revoluciones.
Catalasa es un tetrámero de cuatrocadenas de polipéptidos, cada una de las cuales tiene una longitud de más de 500 aminoácidos. La enzima contiene cuatro grupos de pórfido hemo, por lo que reacciona con especies reactivas de oxígeno. El hem oxidado es un grupo de catalasa protésica.
Каталаза не была известна ученым до 1818 года, hasta que Louis Jacques Tenard, un químico que descubrió el peróxido de hidrógeno en las células vivas, sugirió que su destrucción se debía a la acción de una sustancia biológica previamente desconocida.
En 1900, el químico alemán Oscar Lev presentó por primera vezEl término "catalasa" significa una sustancia misteriosa que descompone los peróxidos. Se las arregló para responder la pregunta de dónde está contenida la enzima catalasa. Como resultado de numerosos experimentos, Oscar Leo reveló que esta enzima es característica de casi todos los organismos animales y vegetales. En una célula viva, como muchas otras enzimas, la catalasa se encuentra en los peroxisomas.
В 1937 году впервые удалось кристаллизоваться catalasa de hígado de res. En 1938, se determinó el peso molecular de la enzima: 250 kDa. En 1981, los científicos obtuvieron una imagen de la estructura tridimensional de la catalasa bovina.
A pesar de que el peróxido de hidrógeno es un producto de muchos procesos metabólicos normales, no es inofensivo para el cuerpo.
La descomposición del peróxido de hidrógeno en tejidos vivos:
2 H2Acerca de2 → 2 H2O + o2
Mecanismo Molecular de Escisión de PeróxidoEl hidrógeno por la enzima catalasa aún no se ha estudiado con precisión. Se supone que la reacción se desarrolla en dos etapas: en la primera etapa, el hierro en el grupo de la catalasa protésica se une al átomo de oxígeno del peróxido y se libera una molécula de agua. En la segunda etapa, el hemo oxidado interactúa con otra molécula de peróxido de hidrógeno, como resultado de lo cual se forman otra molécula de agua y una molécula de oxígeno.
Debido a esta acción de la enzima catalasa enperóxido de hidrógeno, la presencia de esta sustancia activa en muestras de tejido es fácil de determinar. Para hacer esto, simplemente agregue una pequeña cantidad de peróxido de hidrógeno a la muestra de prueba y observe la reacción. La presencia de una enzima está indicada por la formación de burbujas de oxígeno. Esta reacción es buena porque no requiere ningún equipo especial o herramientas, se puede observar a simple vista.
Vale la pena señalar que el ion de cualquier metal pesadopuede actuar como un inhibidor no competitivo de catalasa. Además, el cianuro conocido se comporta como un inhibidor competitivo de la catalasa si hay mucho peróxido de hidrógeno en los tejidos. Los arseniatos juegan el papel de activadores.
El efecto de descomposición de la enzima catalasa en el peróxido de hidrógeno ha encontrado aplicación en la industria alimentaria: con la ayuda de esta enzima se elimina de la leche. H2Acerca de2 antes de hacer queso.Otra aplicación es el envasado especial de alimentos que protege los productos de la oxidación. La catalasa también se usa en la industria textil para eliminar el peróxido de hidrógeno de los tejidos.
Она в небольших количествах используется в higiene de lentes de contacto. Algunos desinfectantes contienen peróxido de hidrógeno, y la catalasa se usa para descomponer este componente antes de reutilizar las lentes.
Активность фермента каталазы зависит от возраста organismo En tejidos jóvenes, la actividad enzimática es significativamente mayor que en los viejos. Con la edad, tanto en humanos como en animales, la actividad de catalasa disminuye gradualmente como resultado del envejecimiento de órganos y tejidos.
Según un estudio reciente, la disminuciónLa actividad catalasa es una de las posibles causas del cabello canoso. El peróxido de hidrógeno se forma constantemente en el cuerpo humano, pero no hace daño: la catalasa lo descompone rápidamente. Pero si se reduce el nivel de esta enzima, es obvio que no todo el peróxido de hidrógeno es catalizado por la enzima. Por lo tanto, blanquea el cabello desde el interior, disolviendo los tintes naturales. Este descubrimiento inesperado ahora está siendo probado por los investigadores y puede desempeñar un papel en el desarrollo de medicamentos que dejan de encanecer el cabello.
