Levande celler är naturligt utformade för att kunna skydda sig själva. Vissa hot mot celler kommer från kemikalier som genereras i cellerna själva. För att bekämpa dessa skadliga kemikalier skapar celler enzymer som kan omvandla farliga kemikalier till ofarliga. Ett sådant enzym, känt som katalas, arbetar för att avgifta väteperoxid.
Väteperoxid
Väteperoxid är en kemikalie som oavsiktligt kan produceras i celler, förklarar Protein Data Bank. Många celler, inklusive humana celler, använder syre i en mängd olika kemiska reaktioner. Ibland reagerar detta syre med andra närliggande föreningar och bildar den kemiska väteperoxiden. Väteperoxid kan reagera med vissa molekyler inuti cellerna och orsaka skador på proteiner och viktiga cellulära strukturer. Dessutom kan väteperoxid omvandlas till hydroxylradikaler, vilket är en typ av fria radikaler. Fria radikaler är instabila molekyler som kan avlägsna skadliga kedjereaktioner inom celler. Catalase är utformad för att eliminera väteperoxid från celler.
Mekanism
Katalas är ett enzym, vilket innebär att det påskyndar kemiska reaktioner som annars skulle inträffa väldigt långsamt i cellerna. Reaktionen som katalaset ökar är brytningen av två molekyler väteperoxid, i två molekyler vatten och en molekyl syrgas. Eftersom katalas producerar syre finns det i allmänhet endast i organismer som kan överleva i närvaro av syre; Dessa organismer är kända som aerober.
Strukturera
Katalasproteinet är en tetramer, vilket innebär att den består av fyra proteinunderenheter, enligt biomolekylerna på Kenyon College-webbplatsen. Förutom dessa fyra protein-subenheter innehåller katalas också en heme och en nikotinamidadenindinukleotidfosfatmolekyl, som vanligtvis kallas NADP; Dessa två molekyler är också nödvändiga för att enzymet ska kunna fungera ordentligt. Även om det finns små skillnader i katalasstrukturen bland de typer som finns i olika organismer, den övergripande strukturen av fyra protein-subenheter kombinerad med en hem- och NADP-molekyl.
Katalas och bakterier
Katalas finns i många syreväxande bakterier. Detta fungerar som en skyddsmekanism för bakterier, eftersom vissa immunceller genererar väteperoxid för att döda infektiösa bakterieceller. Katalas kan också användas i laboratorier som en del av ett prov av test för att identifiera bakterier baserat på deras egenskaper; bakterierna behandlas med en liten mängd väteperoxid; Om bubblor bildas, har bakterierna katalasenzymet.
Catalase och Gray Hairs
Katalas kan också vara knuten till hårets gråtning. En 2009-artikel i Science Daily citerar forskning som visade att grå hår orsakas av ackumulering av väteperoxid i hårsäckar. Väteperoxiden kan bara bleka håret om nivåerna av katalas i hårfollikelcellerna minskar.
