Isi
Enzim katalase adalah salah satu enzim paling efisien yang diketahui, karena setiap enzim dapat melakukan hampir 800.000 peristiwa katalitik per detik. Fungsi katalase utama adalah melindungi sel dari hidrogen peroksida (H2HAI2) molekul dengan mengubahnya menjadi oksigen (O2) dan air (H2HAI). H2HAI2 dapat merusak DNA.
Katalase dibentuk oleh empat bagian individu, atau monomer, yang membungkus menjadi enzim berbentuk halter. Setiap monomer memiliki pusat katalitik yang berisi molekul heme, yang mengikat oksigen. Setiap monomer juga mengikat molekul NADPH, yang melindungi enzim itu sendiri dari efek merusak H2HAI2.
Catalase bekerja paling baik pada pH 7, dan sangat berlimpah dalam peroksisom, yang merupakan kantong di dalam sel yang memecah molekul toksik.
Struktur Katalase: Semua Empat Satu, dan Satu untuk Semua
Katalase adalah enzim empat bagian, atau tetramer. Empat monomer saling membungkus untuk membentuk enzim berbentuk halter. Setiap monomer memiliki empat domain, atau bagian - bagian tubuh seperti yang melakukan hal yang berbeda.
Domain kedua adalah domain yang berisi grup heme. Domain ketiga adalah yang dikenal sebagai domain pembungkus, yang merupakan tempat keempat monomer saling membungkus untuk membentuk sebuah tetramer.
Banyak jembatan garam, atau interaksi ionik antara rantai samping asam amino bermuatan positif dan negatif, menyatukan keempat monomer. Monomer saling melilit, membuat enzim tetramer sangat stabil.
Ini Membawa Alat
Setiap monomer tetramer katalase mengandung satu kelompok heme. Grup heme adalah molekul berbentuk cakram yang memiliki atom besi di pusatnya, yang mengikat oksigen. Heme dimakamkan di tengah domain katalitik setiap monomer. Setiap monomer katalase juga mengikat molekul NADPH, tetapi pada permukaannya.
NADPH ada di sana untuk melindungi enzim dari H2HAI2 (hidrogen peroksida) yang harus dikatalisasi. An H2HAI2 molekul dapat menjadi molekul superoksida, yang merupakan dua atom oksigen yang terikat satu sama lain, dengan salah satunya memiliki elektron ekstra yang sangat reaktif - artinya dapat berinteraksi dengan elektron dalam ikatan kimiawi pada molekul lain dan memutus ikatan itu.
Cepat sekali
Radikal oksigen, seperti H2HAI2, Diproduksi oleh proses seluler normal. Karena mereka berbahaya bagi sel, mereka harus dikonversi menjadi molekul jinak.
Katalase adalah salah satu enzim tercepat yang dikenal. Setiap monomer dalam tetramer katalase dapat melakukan hampir 200.000 peristiwa katalitik per detik. Karena tetramer memiliki empat monomer, masing-masing enzim katalase dapat melakukan hampir 800.000 peristiwa katalitik per detik.
Catalase memerlukan tingkat efisiensi ini karena H2HAI2 berbahaya bagi sel. Enzim katalase terakumulasi dalam kantong yang disebut peroksisom dalam sel. Peroksisom adalah vesikel yang mendegradasi molekul yang beracun bagi sel, termasuk radikal oksigen seperti H2HAI2.
PH netral
Para peneliti telah mempelajari aktivitas katalase pada pH 7,4 dan pada 25 derajat Celcius (77 derajat Fahrenheit). PH optimal untuk reaksi katalase adalah sekitar 7, jadi salah satu cara para peneliti menghentikan aktivitas katalase dalam tabung reaksi adalah mengubah pH dengan menambahkan asam kuat atau basa kuat.
Di dalam sel, katalase terakumulasi dalam peroksisom, yang memiliki pH bervariasi ketika diukur dalam sel yang berbeda. Jurnal "IUBMB Life" melaporkan bahwa peroksisom telah ditemukan memiliki pH yang berkisar antara 5,8-6,0, 6,9-7,1, dan 8,2.
Dengan demikian, peroksisom yang berbeda dapat mengandung jumlah katalase yang berbeda, atau dapat mengaktifkan atau menonaktifkan katalase tergantung pada bagaimana mereka mengatur tingkat pH internal mereka.