Otu Enzyme Catalase si agbaze Hydrogen Peroxide
Hydrogen peroxide (H₂O₂) bụ ihe kemịkalụ a maara nke ọma ná ndụ kwa ụbọchị. A na-ejikarị ya eme ihe dị ka ọgwụ nje, ihe na-eme ka ọbara dị ọcha, na ọbụna dị ka ihe na-akwado ya n'ọtụtụ usoro ọrụ mmepụta ihe. Agbanyeghị, n'agbanyeghị uru ya, hydrogen peroxide bụkwa molekul na-emeghachi omume ma nwee ike imebi mkpụrụ ndụ dị ndụ. N'ime ahụ nke ihe ndị dị ndụ—gụnyere ụmụ mmadụ, anụmanụ, na osisi—H₂O₂ nwere ike ịmepụta n'onwe ya dị ka ihe sitere na metabolism. Iji gbochie mmebi sel, ahụ nwere usoro nchebe dị elu. Otu n'ime "ndị egwuregwu" dị na sistemụ nchekwa a bụ enzyme catalase, enzyme nke nwere ike imebi hydrogen peroxide ngwa ngwa na nke ọma.
Haịdrojiin Peroksid: Obere Molekụlụ na-emeghachi omume
N'ime mkpụrụ ndụ, hydrogen peroxide so n'òtù nke ụdị oxygen reactive (ROS). A na-emepụta ROS n'oge iku ume sel na mitochondria, mgbe mkpụrụ ndụ na-alụso ọrịa ọgụ, ma ọ bụ n'ihi mmetụta gburugburu ebe obibi dịka radieshon UV na mmetọ. N'ọkwa dị ala, ROS nwere ike ịrụ ọrụ na mgbaama sel. Agbanyeghị, mgbe ọ dị na oke ọnụọgụ, ROS na-akpata nrụgide oxidative nke na-emebi protein, lipids membrane, na ọbụna DNA.
Hydrogen peroxide n'onwe ya anaghị adị ike dịka free radicals dị ka superoxide, mana ọ nwere ike ịgbanwe ka ọ bụrụ molekul ndị dị ize ndụ karị. Dịka ọmụmaatụ, site na mmeghachi omume Fenton (site n'enyemaka nke ion ígwè dị ka Fe²⁺), H₂O₂ nwere ike imepụta hydroxyl radicals nke na-emeghachi omume ma na-emebi emebi (•OH). Ya mere, a ga-ewepụ H₂O₂ ozugbo tupu ọ gbakọta.
Enzyme Catalase: "Onye Na-agba Ọkụ" n'ime Mkpụrụ ndụ
Catalase bụ enzyme a na-ahụ n'ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ihe niile dị ndụ bi na gburugburu ebe ikuku oxygen dị. N'ime mkpụrụ ndụ mmadụ, a na-ahụ catalase nke ukwuu na peroxisomes, organelles pụrụ iche nke na-arụ ọrụ na metabolism abụba na iwepụ ihe ndị na-emerụ ahụ. N'ime osisi, catalase dịkwa mkpa maka ịnagide H₂O₂ nke a na-emepụta n'oge photosynthesis na iku ume.
Ihe pụrụ iche nke catalase dị n'ọsọ ya. Otu molekul catalase nwere ike imebi ọtụtụ nde molekul hydrogen peroxide kwa sekọnd. Nke a na-eme ka catalase bụrụ otu n'ime enzymes kachasị arụ ọrụ nke a maara na biochemistry.
Mmeghachi omume nke Mbụ: Ịgbanwe Nsi ka ọ bụrụ Ihe Dị Nchekwa
N'okwu dị mfe, mmeghachi omume nke catalase kpaliri bụ:
H₂O₂ → H₂O2 + O₂
Nke a pụtara na a na-ekewa molekul hydrogen peroxide abụọ n'ime molekul mmiri abụọ na otu molekul oxygen. Mmeghachi omume nke si na ya pụta dị nchebe: ahụ chọrọ mmiri ahụ, ebe a na-ahapụ oxygen ma ọ bụ jiri ya mee ihe ọzọ.
Ọ bụrụ na ị tụfuru hydrogen peroxide n'ahụ ọnya ma hụ afụ, nke ahụ bụ ihe atụ dị mfe nke ọrụ catalase. Enzyme catalase, nke dị n'ọbara na anụ ahụ, na-agbaji H₂O₂, na-emepụta gas oxygen, nke na-adị ka afụ.
Kedu ka Catalase si arụ ọrụ?
Ọ bụ ezie na mmeghachi omume zuru oke yiri ka ọ dị mfe, usoro ọrụ nke catalase na-adọrọ mmasị nke ukwuu. Catalase bụ enzyme nke na-enwekarị otu prosthetic heme (nke nwere ígwè) n'ebe ọ na-arụ ọrụ. Heme a yiri nke a na-ahụ na hemoglobin, mana ọrụ ya dị iche: na catalase, heme na-eme ka nnyefe elektrọn dị mfe, na-ekwe ka a gbanwee H₂O₂ ngwa ngwa.
N'ozuzu, usoro catalase na-eme n'ọkwa abụọ:
1. Nkebi nke mbụ (mmepụta nke ihe ndị dị n'etiti):
Otu molekul nke H₂O₂ na-arụ ọrụ dị ka "ihe e ji kpuchie" ma na-agbaze n'ebe catalase na-arụ ọrụ. N'ime usoro a, H₂O₂ na-enye oxygen ma na-emepụta mmiri, ebe enzyme ahụ na-agbanwe gaa n'ụdị oxidized a na-akpọ Compound I (ihe mejupụtara etiti). N'oge a, ígwè dị na heme ahụ nọ n'ọnọdụ oxidation dị elu.
2. Nkebi nke abụọ (mmebi nke molekul H₂O₂ nke abụọ):
Mkpụrụ ndụ H₂O₂ nke abụọ na-emeghachi omume na Compound I. Mkpụrụ ndụ a na-enye elektrọn iji weghachite enzyme ahụ n'ụdị ya nkịtị, ebe ọ na-emepụta mmiri ma na-ewepụta oxygen (O₂).
N'ụzọ dị otu a, catalase na-eji molekul H₂O₂ abụọ: otu iji mee ka enzyme ahụ dị oxidize nwa oge, na otu iji belata ya. Nsonaazụ ikpeazụ bụ molekul mmiri abụọ na otu molekul oxygen, na-ahapụ enzyme ahụ ka a dị njikere maka iji ya eme ihe ọzọ n'ejighị ya eme ihe.
Gịnị mere Catalase ji dị irè otú a?
Ọtụtụ ihe na-emetụta irè nke catalase:
– Nhazi etiti na-arụ ọrụ nke ọma: E "mebere" etiti na-arụ ọrụ nke catalase iji jikọta H₂O₂ nke ọma ma mee ka nkewa nke njikọ O–O dị ngwa.
– Nnweta nke heme na iron: Heme na-enyere aka na mbufe dị mkpa nke elektrọn na mmeghachi omume.
– Ebe dị mkpa: Ebe ọ bụ na a na-ahụ ya n'ọtụtụ buru ibu na peroxisomes, a na-etinye catalase n'akụkụ isi iyi nke H₂O₂ nke na-esikarị na mmeghachi omume oxidation acid fatty acid na metabolism ndị ọzọ.
– Nnukwu mgbanwe: Enzyme a nwere ike ịrụ ọrụ n'ọsọ dị egwu, si otú a na-egbochi H₂O₂ iru ọkwa dị ize ndụ.
Ọrụ nke Catalase na Ahụike na Ọrịa
Catalase na-arụ ọrụ dị oke mkpa n'ịkwado nguzozi oxidative nke ahụ. Mgbe ọrụ catalase dị obere ma ọ bụ na-emebi emebi, hydrogen peroxide nwere ike ịchịkọta ma mee ka nrụgide oxidative dịkwuo elu. Ọnọdụ a na-ejikọta ya na ọtụtụ nsogbu ahụike, gụnyere:
– Ịka nká tupu oge eruo: A kwenyere na nrụgide oxidative na-akpata mmebi mkpụrụ ndụ nke na-agbakọta ka oge na-aga.
– Mbufụt na-adịghị ala ala: ROS tinyere H₂O₂ nwere ike ime ka usoro mbufụt ka njọ ma ọ bụrụ na achịkwaghị ya.
– Nsogbu Metabolic: Enweghị nhazi ROS nwere ike imebi ọrụ mitochondrial na metabolism ike.
– Nsogbu mkpụrụ ndụ ihe nketa dị ụkọ: E nwere ọrịa a na-anaghị ahụkebe nke a na-akpọ acatalasia, nke na-eme mgbe ahụ enweghị enzyme catalase. Ndị na-arịa ọrịa na-enwekarị ike ibute mmebi anụ ahụ ụfọdụ, gụnyere mmebi nke oghere ọnụ.
Agbanyeghị, ahụ nwekwara enzymes ndị ọzọ na-egbochi ọrịa, dịka superoxide dismutase (SOD) na glutathione peroxidase, nke na-arụkọ ọrụ na catalase. Ha na-emepụta usoro nchekwa dị iche iche iji hazie ROS nwayọ nwayọ na n'enweghị nsogbu.
Catalase na Ndụ Kwa Ụbọchị na Ọrụ Bara Uru
Enzyme catalase abụghị naanị isiokwu dị na akwụkwọ bayọlọji; ọ dịkwa mfe igosi site na nnwale dị mfe n'ụlọ akwụkwọ. Dịka ọmụmaatụ, ọ bụrụ na ị tụba hydrogen peroxide n'ime imeju ọkụkọ, nduku, ma ọ bụ akwụkwọ, afụ oxygen ga-apụtakarị. Nke a bụ n'ihi na anụ ahụ nwere catalase. Ike nke afụ nwere ike igosi ọkwa ọrụ catalase na ihe nlele ahụ.
Agbanyeghị, ọ dị mkpa icheta na hydrogen peroxide nwere oke njupụta nwere ike ịdị ize ndụ, yabụ a ga-eme nnwale n'okpuru nlekọta, jiri uwe aka, na ịgbaso usoro nchekwa.
Mmechi
Enzyme catalase bụ akụkụ dị mkpa nke nchekwa sel megide nrụgide oxidative. Site na mmeghachi omume dị mfe mana ngwa ngwa - ịtụgharị hydrogen peroxide ka ọ bụrụ mmiri na oxygen - catalase na-echebe sel site na mmebi nke nwere ike ime n'ihi mmụba nke H₂O₂. Usoro ya gụnyere ebe etiti heme na-arụ ọrụ nke na-enye ohere maka nnyefe elektrọn dị irè, na-ekwe ka enzyme ahụ rụọ ọrụ ọtụtụ nde ugboro kwa sekọnd. Site na ọrụ ya na peroxisomes na anụ ahụ dị iche iche, catalase na-enyere aka ịnọgide na-enwe nguzozi kemịkalụ dị n'ime, na-akwado ahụike ma na-eme ka ihe ndị dị ndụ dị ndụ dịrị ndụ na gburugburu ebe jupụtara na oxygen na mmeghachi omume metabolic.
Ọ bụrụ na ịchọrọ, enwere m ike itinye akụkụ pụrụ iche na nhazi molekul nke catalase (dịka ọmụmaatụ ọdịdị tetramer ya), ihe ndị na-emetụta ọrụ ya (pH, okpomọkụ, ihe mgbochi), ma ọ bụ ihe atụ zuru oke nke ụlọ nyocha yana usoro na nyocha data.
