Πώς η αλλαγή της δράσης της φαινόμενης PH της καταλάσης;
Καταλάση και η λειτουργία της:
* Καταλάση είναι ένα ένζυμο που βρίσκεται σε σχεδόν όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
* Η κύρια λειτουργία του είναι να καταλύει την αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου (H₂O₂) σε νερό (H₂O) και αέριο οξυγόνου (O₂).
* Αυτό είναι σημαντικό επειδή το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα τοξικό υποπροϊόν του κυτταρικού μεταβολισμού.
PH και ενζυμική δραστηριότητα:
* Ένζυμα είναι πρωτεΐνες με συγκεκριμένες τρισδιάστατες δομές που τους επιτρέπουν να συνδέονται με τα υποστρώματά τους (στην περίπτωση αυτή, υπεροξείδιο του υδρογόνου) και καταλύουν τις αντιδράσεις καταλύουν.
* ph αναφέρεται στην οξύτητα ή την αλκαλικότητα ενός διαλύματος. Μετριέται σε κλίμακα από 0 έως 14, με 7 να είναι ουδέτερο.
* Κάθε ένζυμο έχει βέλτιστη περιοχή pH στην οποία λειτουργεί πιο αποτελεσματικά.
Πώς το pH επηρεάζει την καταλάση:
* Οι αλλαγές στο pH διαταράσσουν το σχήμα του ενζύμου (διαμόρφωση): Τα αμινοξέα που συνθέτουν τη δομή ενός ενζύμου επηρεάζονται από το ρΗ. Σε ακραία επίπεδα ρΗ (υπερβολικά όξινα ή πολύ αλκαλικά), οι δεσμοί υδρογόνου και άλλες αλληλεπιδράσεις που συγκρατούν το 3D σχήμα του ενζύμου μπορούν να διαταραχθούν. Αυτό προκαλεί την εκτόξευση του ενζύμου (μετουσίωση), χάνοντας τον ενεργό του σημείο και την ικανότητά του να δεσμεύεται με το υπόστρωμα του.
* Το βέλτιστο pH: της καταλάσης Η καταλάση έχει βέλτιστη περιοχή ρΗ περίπου 7,0 (ελαφρώς όξινο έως ουδέτερο).
* Επίδραση του ρΗ στη δραστηριότητα της καταλάσης:
* Κάτω από το βέλτιστο ph: Η δραστικότητα της καταλάσης μειώνεται καθώς το διάλυμα γίνεται πιο όξινο. Το ένζυμο αρχίζει να μετρώνει.
* Πάνω από το βέλτιστο ph: Η δραστικότητα της καταλάσης μειώνεται επίσης καθώς το διάλυμα γίνεται πιο αλκαλικό. Το ένζυμο επηρεάζεται και πάλι από την αλλαγή στο pH και αρχίζει να χάνει το σχήμα του.
Συνοπτικά:
Η αλλαγή του pH εκτός του βέλτιστου εύρους για την καταλάση επηρεάζει σημαντικά τη δραστηριότητά της από:
1. Μετουσίωση του ενζύμου: Η μεταβολή του pH διαταράσσει τη δομή του ενζύμου, καθιστώντας την λιγότερο αποτελεσματική ή ακόμα και ανενεργή.
2. Μεταβολή της ενεργού ιστότοπου: Η ενεργή θέση του ενζύμου, όπου το υπόστρωμα δεσμεύεται, επηρεάζεται από την αλλαγή του ρΗ, μειώνοντας την ικανότητά του να δεσμεύεται με υπεροξείδιο του υδρογόνου.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η διατήρηση ενός σταθερού ρΗ είναι απαραίτητη για τις βιολογικές διεργασίες που βασίζονται σε ένζυμα όπως η καταλάση.
