Serbuk katalase(CAT), formula molekul C9H10O3, CAS 9001-05-2, Ia adalah enzim yang memangkinkan penguraian hidrogen peroksida kepada oksigen dan air, dan wujud dalam sistem peroksidase sel. Catalase ialah enzim penanda peroksisom, menyumbang kira-kira 40% daripada jumlah enzim peroksisom. Katalase terdapat dalam pelbagai tisu semua haiwan yang diketahui, terutamanya pada kepekatan tinggi dalam hati. Catalase digunakan dalam industri makanan untuk mengeluarkan hidrogen peroksida daripada susu yang digunakan untuk membuat keju. Catalase juga digunakan dalam pembungkusan makanan untuk mengelakkan makanan daripada teroksida. Hampir semua organisma hidup mempunyai katalase. Ia banyak terdapat dalam organisma pernafasan, terutamanya dalam kloroplas, mitokondria, retikulum endoplasma tumbuhan, hati dan sel darah merah haiwan, dan aktiviti enzimatiknya menyediakan mekanisme pertahanan antioksidan untuk badan. CAT ialah enzim heme dengan struktur berbeza bergantung kepada sumbernya. Tahap aktiviti berbeza dalam organisasi yang berbeza. Hidrogen peroksida terurai lebih cepat di dalam hati berbanding di dalam organ seperti otak atau jantung, disebabkan oleh tahap CAT yang tinggi dalam hati.

|
Formula Kimia |
C9H10O3 |
|
Misa tepat |
166.06 |
|
Berat Molekul |
166.18 |
|
m/z |
166.06 (100.0%), 167.07 (9.7%) |
|
Analisis Unsur |
C, 65.05; H, 6.07; O, 28.88 |
|
|
|

Hidrogen peroksida (H2O2), juga dikenali sebagai hidrogen peroksida, mempunyai lebih satu atom oksigen (0) daripada air (H2O). Atom oksigen ini sangat tidak stabil dan sentiasa mahu mengambil atom oksigen lain daripada molekul lain untuk membentuk O2. Kami biasanya menggunakan hidrogen peroksida untuk pensterilan dan pembasmian kuman kerana bakteria dimusnahkan oleh H2O2 dan mati. Buih semasa pembasmian kuman adalah hasil daripada menghasilkan oksigen. Walau bagaimanapun, hidrogen peroksida boleh menembusi kebanyakan membran sel, menjadikannya lebih sitotoksik daripada radikal anion superoksida (yang tidak boleh menembusi membran sel). Selepas menembusi membran sel, ia boleh bertindak balas dengan besi di dalam sel untuk menghasilkan radikal hidroksil.Serbuk katalase(CAT) ialah ahli penting sistem enzim antioksidan, juga dikenali sebagai peroksidase, iaitu enzim pengikat dengan porfirin besi sebagai kumpulan sekunder.
Enzim SOD mengubah radikal bebas oksigen untuk menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2) dan oksigen (O2). Hidrogen peroksida kekal sebagai oksida toksik dalam badan, dan fungsi katalase adalah untuk menggalakkan penguraian hidrogen peroksida kepada oksigen molekul dan air, sekali gus melindungi sel daripada ketoksikan H2O2. Mekanisme CAT yang bertindak ke atas hidrogen peroksida pada asasnya adalah dismutasi hidrogen peroksida, yang memerlukan dua molekul H2O2 untuk bertemu dan berlanggar dengan CAT di pusat aktif agar tindak balas berlaku. Semakin tinggi kepekatan H2O2, semakin cepat kadar penguraian. Hampir semua organisma fisiologi mempunyai katalase.
Ia banyak terdapat dalam organisma pernafasan, terutamanya dalam kloroplas, mitokondria, retikulum endoplasma tumbuhan, serta dalam hati dan sel darah merah haiwan. Aktiviti enzimatiknya menyediakan mekanisme pertahanan antioksidan untuk badan. Fungsi biologi katalase adalah untuk menggalakkan penguraian hidrogen peroksida dalam sel, supaya ia tidak lagi menghasilkan radikal hidroksil yang sangat toksik, dengan itu melindungi fungsi sistem enzim antioksidan. Ia juga sangat penting untuk pertumbuhan, perkembangan, dan aktiviti metabolik badan manusia.

ujian:
Semasa berlangsungnyaserbuk katalasepengesanan, buih boleh diperhatikan.
Pengesanan katalase adalah salah satu daripada tiga kaedah utama yang digunakan oleh ahli mikrobiologi untuk mengenal pasti spesies bakteria, yang melibatkan penggunaan hidrogen peroksida untuk mengesan kehadiran katalase. Jika bakteria mengandungi katalase, menambah sedikit ekstrak bakteria ke dalam larutan hidrogen peroksida boleh memerhatikan pembentukan gelembung oksigen.
Jika buih dijana, bakteria itu dianggap sebagai "catalase positif". Seperti Staphylococcus dan Micrococcus. Jika tidak, bakteria itu dianggap sebagai "catalase negatif". Seperti streptokokus dan enterococcus. Walaupun pengesanan katalase tidak dapat mengenal pasti organisma tertentu, apabila digabungkan dengan kaedah pengesanan lain, ia boleh membantu dalam diagnosis dengan berkesan.
Selain itu, kehadiran katalase dalam bakteria juga bergantung kepada keadaan pertumbuhan sel dan medium kultur yang digunakan.
Katalase terdapat dalam pelbagai tisu semua haiwan yang diketahui, terutamanya pada kepekatan tinggi dalam hati. Dalam kumbang pengebom, catalase mempunyai kegunaan unik. Kumbang ini mempunyai dua set bahan kimia yang disimpan secara berasingan di dalam kelenjarnya. Kelenjar besar menyimpan hidrokuinon dan hidrogen peroksida, manakala kelenjar kecil menyimpan katalase dan lobak pedas peroksidase. Apabila kumbang mencampurkan bahan kimia daripada dua kelenjar bersama-sama, mereka membebaskan oksigen, yang boleh mengoksidakan hidrokuinon dan bertindak sebagai penggalak.
Katalase juga biasa ditemui dalam tumbuhan, tetapi tidak dalam kulat, walaupun beberapa kulat telah didapati menghasilkan enzim dalam pH rendah dan persekitaran yang hangat.
Sebahagian besar mikroorganisma aerobik mengandungi katalase. Pengecualian termasuk Streptococcus, bakteria aerobik tanpa katalase. Sesetengah mikroorganisma anaerobik, seperti Methanosarcina barkeri, juga mengandungi katalase.

Gambaran Keseluruhan Fungsi
Hidrogen peroksida adalah sisa yang terhasil semasa proses metabolik yang boleh menyebabkan kerosakan kepada badan. Untuk mengelakkan kerosakan sedemikian, hidrogen peroksida mesti cepat ditukar kepada bahan lain yang tidak berbahaya atau kurang toksik. Dan katalase sering digunakan oleh sel sebagai alat untuk memangkinkan penguraian hidrogen peroksida.
Tetapi kepentingan biologi sebenar katalase tidaklah begitu mudah: penyelidik telah mendapati bahawa tikus kejuruteraan genetik dengan kekurangan katalase masih mempamerkan fenotip biasa, menunjukkan bahawa katalase hanya penting untuk haiwan dalam keadaan tertentu tertentu.
Sesetengah orang mempunyai tahap yang sangat rendahserbuk katalasedalam badan mereka, tetapi mereka juga tidak menunjukkan tindak balas patologi yang jelas. Ini berkemungkinan kerana pemusnah hidrogen peroksida utama dalam sel mamalia normal ialah peroksiredoxin, bukan katalase.
Catalase biasanya terletak dalam organel yang dipanggil peroksisom. Peroksisom dalam sel tumbuhan mengambil bahagian dalam fotorespirasi (menggunakan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida) dan penetapan nitrogen simbiotik (mengasingkan nitrogen (N2) kepada atom nitrogen aktif).
Tetapi apabila sel dijangkiti oleh patogen, hidrogen peroksida boleh digunakan sebagai agen antimikrob yang berkesan. Sesetengah patogen, seperti Mycobacterium tuberculosis, Legionella pneumophila, dan Campylobacter jejuni, boleh menghasilkan katalase untuk merendahkan hidrogen peroksida, membolehkan mereka bertahan di dalam badan perumah.
Kesan peluntur:
Perlu diingatkan bahawa enzim boleh menggalakkan pelunturan, dan pelunturan bulu dalam larutan peluntur hidrogen peroksida yang mengandungi protease Bactosol ST boleh meningkatkan keputihan dan hidrofilisiti bulu dengan ketara. Ini kerana enzim menggalakkan hakisan awal gentian bulu yang cepat, menjadikan pelunturan bulu lebih mudah dilakukan. Bermula dari prinsip ini, pra merawat bulu dengan protease untuk mendedahkan permukaan gentian sebelum pelunturan jelas lebih berkesan, dan kerosakan gentian juga lebih mudah dikawal.

Catalase (CAT) ialah penghapus enzim, juga dikenali sebagai peroksidase, iaitu enzim pengikat dengan porfirin besi sebagai kumpulan sekunder. Ia boleh menggalakkan penguraian H2O2 kepada oksigen molekul dan air, menghapuskan hidrogen peroksida dalam badan, dan dengan itu melindungi sel daripada ketoksikan H2O2. Ia adalah salah satu enzim utama dalam sistem pertahanan biologi. Mekanisme di mana CAT bertindak ke atas hidrogen peroksida pada asasnya adalah perubahan H2O2, yang memerlukan dua molekul H2O2 untuk bertemu dan berlanggar dengan CAT di pusat aktif untuk tindak balas berlaku. Semakin tinggi kepekatan H2O2, semakin cepat kadar penguraian.
Enzim pengurai
Ini ialah enzim penguraian hidrogen peroksida yang stabil yang boleh menguraikan hidrogen peroksida kepada air dan oksigen tanpa menjejaskan gentian dan pewarna. Oleh itu, selepas pelunturan dan sebelum pencelupan, sisa hidrogen peroksida pada kain yang diluntur dan dalam tangki pencelupan disingkirkan oleh enzim penguraian H2O2 untuk mengelakkan pengoksidaan selanjutnya gentian dan pengoksidaan pewarna semasa pencelupan. Pada masa yang sama, ia boleh memendekkan masa pemprosesan, mengurangkan penggunaan air untuk mencuci, dan mengurangkan jumlah air sisa. Terutamanya sesuai untuk benang, benang tiub, dan fabrik rajutan. Begitu juga, aktiviti katalase berubah dengan pH dan suhu, dengan aktiviti tertinggi berlaku sekitar pH 7 dan 30-40 darjah. Peningkatan kepekatan hidrogen peroksida akan mempercepatkan kadar tindak balas penguraian, tetapi perlu diperhatikan bahawa apabila kepekatan melebihi jumlah tertentu, kesan enzim akan menjadi lemah, dan sisa H2O2 yang berlebihan memudaratkan gentian dan pewarna. Jadi jumlah H2O2 tidak boleh sewenang-wenangnya dinaikkan hanya kerana kehadiran enzim pengurai H2O2. Apabila menggunakan, biasanya penting untuk memberi perhatian kepada keserasian enzim pengurai H2O2 dengan surfaktan dan penstabil H2O2 yang biasa digunakan. Dalam aplikasi pengeluaran sebenar, pH ialah 6-8, suhu adalah 20-55 darjah, dos enzim ialah 5-10 KCLU/liter, dan masa adalah 10-20 minit. Teknologi ini secara beransur-ansur telah diiktiraf dan diterima di dalam negara, dan ia sangat berfaedah untuk meningkatkan kecerahan pewarna reaktif.
Mekanisme tindak balas:
Walaupun mekanisme pemangkin lengkap katalase belum difahami sepenuhnya, proses pemangkinannya dipercayai terbahagi kepada dua langkah:
H2O2 + Fe(III)-E → H2O + O=Fe(IV)-E(.+)
H2O2 + O=Fe(IV)-E(.+) → H2O + Fe(III)-E + O2
Antaranya, "Fe() - E" mewakili atom besi pusat (Fe) kumpulan heme (E) yang terikat kepada enzim. Fe (IV) - E (.+) ialah bentuk resonans Fe (V) - E, di mana atom besi tidak teroksida sepenuhnya kepada +V valens, sebaliknya menerima beberapa "elektron sokongan" daripada heme. Oleh itu, heme dalam persamaan tindak balas juga diwakili sebagai kation radikal bebas (.+)
Hidrogen peroksida memasuki tapak aktif dan berinteraksi dengan sisa asparagin pada kedudukan 147 (Asn147) dan sisa histidin pada kedudukan 74 (His74) enzim, menyebabkan proton berpindah antara atom oksigen. Atom oksigen bebas berkoordinasi dan bergabung untuk membentuk molekul air dan Fe (IV)=O. Fe (IV)=O bertindak balas dengan molekul hidrogen peroksida kedua untuk membentuk semula Fe (III) - E, menjana molekul air dan oksigen. Kereaktifan atom besi di pusat aktif boleh dipertingkatkan dengan kehadiran rantai sisi fenolik sisa tirosin (Tyr357) pada kedudukan 357, yang membantu dalam pengoksidaan Fe (III) kepada Fe (tindak balas perantaraan). Kadar tindak balas ini biasanya boleh ditentukan oleh persamaan Mie.
Serbuk katalasejuga boleh mengoksidakan bahan sitotoksik lain seperti formaldehid, asid formik, fenol, dan etanol. Proses pengoksidaan ini memerlukan penggunaan hidrogen peroksida untuk diselesaikan melalui tindak balas berikut:
H2O2 + H2R → 2H2O + R
Begitu juga, mekanisme tindak balas khusus masih tidak jelas.
Mana-mana ion logam berat (seperti ion kuprum dalam kuprum sulfat) boleh berfungsi sebagai perencat katalase yang tidak kompetitif. Di samping itu, sianida yang sangat toksik ialah perencat kompetitif katalase, yang boleh mengikat ketat pada heme dalam enzim dan menghalang tindak balas pemangkinnya.
Struktur tiga-dimensi perantara peroksidase dalam keadaan peroksida telah diselesaikan dan boleh diambil daripada pangkalan data protein.
faq
Apakah katalase dan fungsinya?
Catalase adalah enzim yang sangat biasa yang terdapat dalam hampir semua organisma yang terdedah kepada oksigen. Enzim katalase (EC 1.11. 1.6)memangkinkan perpecahan hidrogen peroksida kepada air dan oksigen.
Apakah makanan yang kaya dengan katalase?
Dalam kajian ini, nilai tertinggi untuk aktiviti katalase (CAT) ditentukan padabrokoli36.18 mM H2O2/min/g diikuti oleh kale 33.6 mM H2O2/min/g, kubis merah 22.54 mM H2O2/ min/g, kubis putih 17.84 mM H2O2/min/g dan kembang kol 7.34 mM H2O2/min/g (Tab) .
Di manakah katalase ditemui?
Abstrak. Catalase (EC 1.11. 1.6) ialah enzim yang adaterutamanya dalam peroksisom sel mamalia. Ia adalah enzim tetramerik yang terdiri daripada empat subunit yang serupa, tersusun secara tetrahedral sebanyak 60 kDa, setiap satu mengandungi kumpulan heme dan NADPH di pusat aktifnya.
Apakah katalase positif vs negatif?
Cool tags: serbuk katalase cas 9001-05-2, pembekal, pengilang, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual




