Über Catalase

ebende Zellen sind von Natur aus so konzipiert dass sie sich selbst schützen können. Einige Bedrohungen für Zellen gehen von Chemikalien aus die in den Zellen selbst erzeugt werden. Um diese schädlichen Chemikalien zu bekämpfen bilden Zellen Enzyme die gefährliche Chemikalien in harmlose umwandeln können. Ein solches Enzym bekannt als Katalase entgiftet Wasserstoffperoxid.

Wasserstoffperoxid

Wasserstoffperoxid ist eine Chemikalie die in Zellen versehentlich produziert werden kann erklärt die Protein-Datenbank. Viele Zellen einschließlich menschlicher Zellen nutzen Sauerstoff für eine Vielzahl chemischer Reaktionen. Manchmal reagiert dieser Sauerstoff mit anderen nahe gelegenen Verbindungen und bildet das chemische Wasserstoffperoxid. Wasserstoffperoxid kann mit bestimmten Molekülen in Zellen reagieren und Proteine ​​und wichtige Zellstrukturen schädigen. Darüber hinaus kann Wasserstoffperoxid in Hydroxylradikale umgewandelt werden bei denen es sich um eine Art freies Radikal handelt. Freie Radikale sind instabile Moleküle die schädliche Kettenreaktionen in Zellen auslösen können. Katalase wurde entwickelt um Wasserstoffperoxid aus Zellen zu eliminieren.

Mechanismus

Katalase ist ein Enzym das chemische Reaktionen beschleunigt die ansonsten in Zellen sehr langsam ablaufen würden. Die Reaktion die Katalase beschleunigt ist die Zersetzung von zwei Molekülen Wasserstoffperoxid in zwei Moleküle Wasser und ein Molekül Sauerstoffgas. Da Katalase Sauerstoff produziert kommt sie im Allgemeinen nur in Organismen vor die in Gegenwart von Sauerstoff überleben können. Diese Organismen sind als Aeroben bekannt.

Struktur

Das Katalase-Protein ist ein Tetramer das heißt es besteht aus vier Proteinuntereinheiten. Zusätzlich zu diesen vier Proteinuntereinheiten enthält Katalase auch ein Häm- und ein Nicotinamidadenindinukleotidphosphatmolekül die üblicherweise als NADP bezeichnet werden; Diese beiden Moleküle sind auch für die ordnungsgemäße Funktion des Enzyms erforderlich. Obwohl es leichte Unterschiede in der Katalasestruktur zwischen den in verschiedenen Organismen gefundenen Typen gibt ist die Gesamtstruktur von vier Proteinuntereinheiten in Kombination mit einem Häm- und NADP-Molekül in vielen Sauerstoff vorhanden wachsende Bakterien. Dies wirkt als Schutzmechanismus für Bakterien da einige Immunzellen Wasserstoffperoxid erzeugen um infektiöse Bakterienzellen abzutöten. Katalase kann auch in Laboratorien als Teil eines Testplans verwendet werden um Bakterien anhand ihrer Eigenschaften zu identifizieren. Die Bakterien werden mit einer kleinen Menge Wasserstoffperoxid behandelt. Wenn sich Blasen bilden haben die Bakterien das Katalaseenzym.

Katalase und graue Haare

Katalase kann auch an das Ergrauen von Haaren gebunden sein. Ein Artikel von Science Daily aus dem Jahr 2009 zitiert Untersuchungen bei denen festgestellt wurde dass graue Haare durch die Anreicherung von Wasserstoffperoxid in Haarfollikeln verursacht werden. Das Wasserstoffperoxid kann Haare nur dann bleichen wenn der Katalasespiegel in den Haarfollikelzellen abnimmt