Väteperoxid är biprodukten av många biologiska processer, och för att bryta ner denna molekyl använder kroppen ett enzym som kallas katalas. Liksom de flesta enzymer är katalasens aktivitet mycket beroende av temperaturen. Katalas är mest effektiv vid en optimal temperatur, med mindre än optimal katalys vid en varmare eller kallare temperatur.

TL; DR (för länge, läste inte)

Katalasfunktioner bäst vid ca 37 grader Celsius - eftersom temperaturen blir varmare eller svalare än den, kommer dess förmåga att fungera minska.

Vad Catalase gör

Väteperoxid är giftigt för de flesta levande organismer. Men många organismer kan bryta ner det i mindre reaktiva produkter genom att använda katalas. En molekyl av katalasenzym kan dekonstruera 40 miljoner molekyler väteperoxid i vatten och syre i 1 sekund. Denna reaktion kan observeras i ett vävnadsprov som innehåller katalas och tillsatsen av väteperoxid. Resultaten av reaktionen kan ses som bildandet av syrebubblor.

Struktur och molekylmekanism

Katalasenzymet består av fyra polypeptidkedjor, där varje kedja innehåller mer än 500 amino syror. Catalases fyra järnhaltiga grupper tillåter det att interagera med väteperoxidmolekyler. När väteperoxid kommer in i katalasenzymets aktiva ställning, interagerar den med två aminosyror, vilket medför att en proton överför mellan syreatomerna. Detta bildar en ny vattenmolekyl, och den frigjorda syreatomen fortsätter därefter att reagera med en annan väteperoxidmolekyl för att bilda vatten och en syremolekyl.

Effekter av temperatur

Effekterna av katalas, som för alla enzymer, påverkas av omgivande temperatur. Temperaturen har en effekt på både katalasans struktur och de vätebindningar som den är konstruerad för att klyva. När temperaturen ökar mot den optimala punkten lossnar vätebindningarna, vilket gör det enklare för katalas att verka på väteperoxidmolekyler. Om temperaturen ökar utöver den optimala punkten, bryts enzymet denaturer och dess struktur. Hos människor är den optimala temperaturen för katalas 37 grader Celsius.

Roll i levande organismer

Även om dess förmåga att bryta ner en toxisk molekyl såsom väteperoxid kan katalas verka som en oumbärlig råvara, möss som är konstruerade för att utvecklas utan katalas har ett normalt fysiskt utseende. En del forskning har visat att en brist på katalas kan leda till utvecklingen av typ 2-diabetes. Det verkar som att några andra molekyler inom levande organismer kan bryta ner väteperoxid tillräckligt för att bibehålla livet. Den giftiga naturen av väteperoxid gör det också till ett kraftfullt desinfektionsmedel.