Catalase एंजाइम: बुनियादी सुविधाओं

कैटालेज एक एंजाइम है जो लगभग सभी जीवों में पाया जाता है। इसका मुख्य कार्य शरीर को हानिरहित पदार्थों के लिए हाइड्रोजन पेरोक्साइड की अपघटन प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करना है। कैटालेस कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह उन्हें ऑक्सीजन के सक्रिय रूपों से विनाश से बचाता है।

सामान्य जानकारी

एंजाइम catalase ऑक्सीड्रॉडेक्टेसेस को संदर्भित करता है - एंजाइमों का एक विशाल वर्ग जो रिडक्टेंट अणु (दाता) से ऑक्सीडिंग अणु (स्वीकर्ता) के लिए इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण को उत्प्रेरित करता है।

मानव शरीर में catalase के लिए इष्टतम पीएच लगभग 7 है, हालांकि, प्रतिक्रिया दर हाइड्रोजन मूल्यों में 6.8 से 7.5 तक महत्वपूर्ण नहीं है। जीव के प्रकार के आधार पर, अन्य कैटालस के लिए इष्टतम पीएच 4 से 11 तक चलता है। इष्टतम तापमान भी अलग है, एक व्यक्ति के लिए यह 37 ^{डिग्री} सेल्सियस के बारे में है।

Catalase सबसे तेज एंजाइमों में से एक है इसके केवल एक अणु एक दूसरे में पानी और ऑक्सीजन में लाखों हाइड्रोजन पेरोक्साइड अणुओं को परिवर्तित कर सकता है। एंजाइमोलॉजी के दृष्टिकोण से, इसका अर्थ है कि कैटालेज़ एंजाइम की बड़ी संख्या में क्रांतियों की विशेषता है।

एंजाइम की संरचना

कैटालेस चार पॉलीपेप्टाइड जंजीरों का एक टेट्रामर है, जिनमें से प्रत्येक में 500 एमिनो एसिड की लंबाई है। एंजाइम के चार समूह पोर्फ्री हेम हैं, जिसके कारण और ऑक्सीजन के सक्रिय रूपों के साथ प्रतिक्रिया करता है। ऑक्सीडित हेम कैटैलेश का कृत्रिम समूह है।

खोज का इतिहास

कैटालेज़ को 1818 तक वैज्ञानिकों के लिए नहीं जाना जाता था, जबकि जीवित कोशिकाओं में हाइड्रोजन पेरोक्साइड की खोज करने वाले एक रसायनज्ञ लुई जैक्स टेनर ने यह सुझाव नहीं दिया कि इसका विनाश पहले अज्ञात जैविक पदार्थ की कार्रवाई के कारण है।

1 9 00 में जर्मन केमिस्ट ऑस्कर लेव ने पहले एक रहस्यमय पदार्थ को नामित करने के लिए "कैटालेस" शब्द का परिचय दिया जो पेरोक्साइड को विघटित करता है। वह इस सवाल का जवाब देने में सक्षम था, जहां एंजाइम कैटालस निहित है। कई प्रयोगों के परिणामस्वरूप, ऑस्कर लेव ने पाया कि यह एंजाइम लगभग सभी जानवरों और पौधों के जीवों की विशेषता है। एक जीवित कोशिका में, कई अन्य एंजाइमों की तरह, पेटेक्सिसोम में कैटालेस शामिल होता है।

1 9 37 में, बीफ़ जिगर से catalase पहली बार crystallized था। 1 9 38 में, एंजाइम के आणविक द्रव्यमान को 250 केडीए होने का निर्धारण किया गया था। 1 9 81 में, वैज्ञानिकों को गोजाइन कैटालेस की त्रि-आयामी संरचना की एक छवि मिली।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड का कटैलिसीस

इस तथ्य के बावजूद कि हाइड्रोजन पेरोक्साइड कई सामान्य चयापचय प्रक्रियाओं का एक उत्पाद है, यह शरीर के लिए हानिरहित नहीं है।

कोशिकाओं और ऊतकों के विनाश को रोकने के लिए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड तेजी से शरीर के लिए एक और, कम खतरनाक पदार्थ में परिवर्तित होना चाहिए। यह इस कार्य के साथ है कि catalase एंजाइम का प्रबंधन - यह पेरोक्साइड के अणु को पानी के दो अणुओं और एक ऑक्सीजन अणु को हटा देता है।

जीवित ऊतकों में हाइड्रोजन पेरोक्साइड की अपघटन की प्रतिक्रिया:

2 एच ₂ ओ ₂ → 2 एच ₂ ओ + ओ ₂

एंजाइम catalase द्वारा हाइड्रोजन पेरोक्साइड दरार के आणविक तंत्र का अभी तक बिल्कुल अध्ययन नहीं किया गया है। यह माना जाता है कि प्रतिक्रिया दो चरणों में होती है - पहले चरण में, कैटालेस के कृत्रिम समूह में लौह पेरोक्साइड के ऑक्सीजन परमाणु में बांधता है, जबकि एक अणु पानी में जारी होता है। दूसरे चरण में, ऑक्सीकरण वाले हेम हाइड्रोजन पेरोक्साइड के एक अन्य अणु के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप पानी के एक अन्य अणु और ऑक्सीजन के एक अणु का निर्माण होता है।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड पर एंजाइम catalase की इस कार्रवाई के कारण, ऊतक नमूनों में इस सक्रिय पदार्थ की उपस्थिति निर्धारित करना आसान है। ऐसा करने के लिए, बस परीक्षण नमूने में हाइड्रोजन पेरोक्साइड की थोड़ी मात्रा जोड़ें और प्रतिक्रिया का पालन करें। एंजाइम की उपस्थिति को ऑक्सीजन बुलबुले के गठन से संकेत मिलता है यह प्रतिक्रिया अच्छी है क्योंकि इसमें किसी विशेष उपकरण या उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है - इसे नग्न आंखों से देखा जा सकता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि किसी भी भारी धातु का आयन कैटालस के गैर-प्रतियोगी अवरोधक के रूप में कार्य कर सकता है। इसके अलावा, सभी ज्ञात साइनाइड एक प्रतियोगी कैटालस अवरोधक के रूप में व्यवहार करते हैं, अगर ऊतकों में बहुत सारे हाइड्रोजन पेरोक्साइड होते हैं। आर्सेनेट सक्रियियों की भूमिका निभाते हैं।

आवेदन

हाइड्रोजन पेरोक्साइड पर एंजाइम catalase के अपमानजनक प्रभाव को खाद्य उद्योग में आवेदन मिला - यह एंजाइम दूध से हटा देता है एच ₂ ओ ₂ जब तक पनीर पकाया जाता है एक अन्य आवेदन विशेष भोजन पैकेजिंग है, जो ऑक्सीकरण से उत्पादों की सुरक्षा करता है। ऊतकों से हाइड्रोजन पेरोक्साइड को हटाने के लिए वस्त्र उद्योग में कैटालेज का भी उपयोग किया जाता है।

यह संपर्क लेंस की स्वच्छता में छोटी मात्रा में प्रयोग किया जाता है। कुछ डिस्नेटाइक्टेक्टर्स के पास हाइड्रोजन पेरोक्साइड की संरचना होती है, और लेंस के पुन: उपयोग करने से पहले इस घटक को विभाजित करने के लिए catalase का उपयोग किया जाता है।

गतिविधि

Catalase एंजाइम की गतिविधि जीव की उम्र पर निर्भर करती है। युवा ऊतकों में, एंजाइम की गतिविधि पुराने लोगों की तुलना में काफी अधिक है। उम्र के साथ, दोनों मनुष्यों और जानवरों में, कैटलस की गतिविधि धीरे-धीरे अंगों और ऊतकों की उम्र बढ़ने के परिणामस्वरूप घट जाती है।

हाल के एक अध्ययन के मुताबिक, कैटालेस गतिविधि में कमी बाल झड़ने के संभावित कारणों में से एक है। मानव शरीर में हाइड्रोजन पेरोक्साइड लगातार बना हुआ है, लेकिन नुकसान नहीं पहुंचाता - कटालस जल्दी से इसे नष्ट कर देता है लेकिन अगर इस एंजाइम का स्तर कम हो जाता है, तो यह स्पष्ट है कि सभी हाइड्रोजन पेरोक्साइड एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित नहीं हैं। इस प्रकार, यह प्राकृतिक रंगों को भंग करने के अंदर, अंदर से बाल को ढंकता है। यह अप्रत्याशित खोज अब शोधकर्ताओं द्वारा जांच की जा रही है, और शायद, बाल ग्रेजिंग को निलंबित करने वाली दवाओं के विकास में एक भूमिका निभाएगा।