Katalázový prášok(CAT), molekulový vzorec C9H10O3, CAS 9001-05-2, Je to enzým, ktorý katalyzuje rozklad peroxidu vodíka na kyslík a vodu a existuje v peroxidázovom systéme buniek. Kataláza je markerový enzým peroxizómov, ktorý predstavuje približne 40 % celkových peroxizómových enzýmov. Kataláza je prítomná v rôznych tkanivách všetkých známych zvierat, najmä vo vysokých koncentráciách v pečeni. Kataláza sa používa v potravinárskom priemysle na odstránenie peroxidu vodíka z mlieka používaného na výrobu syra. Kataláza sa používa aj na balenie potravín, aby sa zabránilo oxidácii potravín. Takmer všetky živé organizmy majú katalázu. Je široko prítomný v respiračných organizmoch, hlavne v chloroplastoch, mitochondriách, endoplazmatickom retikule rastlín, pečeni a červených krvinkách zvierat a jeho enzymatická aktivita poskytuje organizmu antioxidačný obranný mechanizmus. CAT je hemový enzým s rôznymi štruktúrami v závislosti od jeho zdroja. Úroveň činnosti sa v rôznych organizáciách líši. Peroxid vodíka sa rozkladá rýchlejšie v pečeni ako v orgánoch, ako je mozog alebo srdce, kvôli vysokým hladinám CAT v pečeni.

|
Chemický vzorec |
C9H10O3 |
|
Presná hmotnosť |
166.06 |
|
Molekulová hmotnosť |
166.18 |
|
m/z |
166.06 (100.0%), 167.07 (9.7%) |
|
Elementárna analýza |
C, 65.05; H, 6.07; O, 28.88 |
|
|
|

Peroxid vodíka (H2O2), tiež známy ako peroxid vodíka, má o jeden atóm kyslíka (0) viac ako voda (H2O). Tento atóm kyslíka je extrémne nestabilný a vždy chce odobrať ďalší atóm kyslíka z iných molekúl, aby vytvoril O2. Na sterilizáciu a dezinfekciu zvyčajne používame peroxid vodíka, pretože baktérie sú zničené H2O2 a odumierajú. Penenie počas dezinfekcie je výsledkom produkcie kyslíka. Peroxid vodíka však môže preniknúť do väčšiny bunkových membrán, čím sa stáva cytotoxickejším ako superoxidové aniónové radikály (ktoré nedokážu preniknúť cez bunkové membrány). Po preniknutí cez bunkovú membránu môže reagovať so železom vo vnútri bunky za vzniku hydroxylových radikálov.Katalázový prášok(CAT) je dôležitým členom antioxidačného enzýmového systému, známeho tiež ako peroxidáza, čo je väzbový enzým s porfyrínom železa ako sekundárnou skupinou.
Enzým SOD dismutuje voľné kyslíkové radikály za vzniku peroxidu vodíka (H2O2) a kyslíka (O2). Peroxid vodíka zostáva v tele toxickým oxidantom a funkciou katalázy je podporovať rozklad peroxidu vodíka na molekulárny kyslík a vodu, čím chráni bunky pred toxicitou H2O2. Mechanizmus pôsobenia CAT na peroxid vodíka je v podstate dismutácia peroxidu vodíka, ktorá vyžaduje, aby sa dve molekuly H2O2 stretli a zrazili s CAT v aktívnom centre, aby prebehla reakcia. Čím vyššia je koncentrácia H2O2, tým rýchlejšia je rýchlosť rozkladu. Takmer všetky fyziologické organizmy majú katalázu.
Je široko prítomný v dýchacích organizmoch, najmä v chloroplastoch, mitochondriách, endoplazmatickom retikule rastlín, ako aj v pečeni a červených krvinkách zvierat. Jeho enzymatická aktivita poskytuje telu antioxidačný obranný mechanizmus. Biologickou funkciou katalázy je podporovať rozklad peroxidu vodíka v bunkách, aby ďalej neprodukoval vysoko toxické hydroxylové radikály, čím chráni funkciu antioxidačného enzýmového systému. Má tiež veľký význam pre rast, vývoj a metabolické aktivity ľudského tela.

testovanie:
Počas prebiehajúcehokatalázový prášokdetekcie, možno pozorovať bubliny.
Detekcia katalázy je jednou z troch hlavných metód používaných mikrobiológmi na identifikáciu bakteriálnych druhov, ktorá zahŕňa použitie peroxidu vodíka na detekciu prítomnosti katalázy. Ak baktérie obsahujú katalázu, pridaním malého množstva bakteriálneho extraktu do roztoku peroxidu vodíka možno pozorovať tvorbu bublín kyslíka.
Ak sa vytvoria bubliny, baktéria sa považuje za „katalázovo pozitívnu“. Ako Staphylococcus a Micrococcus. Ak nie, baktéria sa považuje za „katalázovo negatívnu“. Ako streptokok a enterokok. Hoci detekcia katalázy nemôže identifikovať špecifické organizmy, v kombinácii s inými metódami detekcie môže účinne pomôcť pri diagnostike.
Okrem toho prítomnosť katalázy v baktériách závisí aj od podmienok rastu buniek a použitého kultivačného média.
Kataláza je prítomná v rôznych tkanivách všetkých známych zvierat, najmä vo vysokých koncentráciách v pečeni. U bombardéra má kataláza jedinečné využitie. Tento chrobák má vo svojich žľazách oddelene uložené dve sady chemikálií. Veľké žľazy uchovávajú hydrochinón a peroxid vodíka, zatiaľ čo malé žľazy uchovávajú katalázu a chrenovú peroxidázu. Keď chrobáky zmiešajú chemikálie z dvoch žliaz dohromady, uvoľnia kyslík, ktorý môže oxidovať hydrochinón a pôsobiť ako posilňovač.
Kataláza sa tiež bežne vyskytuje v rastlinách, ale nie v hubách, aj keď sa zistilo, že niektoré huby produkujú enzým v nízkom pH a teplom prostredí.
Prevažná väčšina aeróbnych mikroorganizmov obsahuje katalázu. Výnimkou je Streptococcus, aeróbna baktéria bez katalázy. Katalázu obsahujú aj niektoré anaeróbne mikroorganizmy, ako napríklad Methanosarcina barkeri.

Prehľad funkcií
Peroxid vodíka je odpad vznikajúci počas metabolických procesov, ktorý môže spôsobiť poškodenie tela. Aby sa zabránilo takémuto poškodeniu, peroxid vodíka sa musí rýchlo premeniť na iné neškodné alebo menej toxické látky. A katalázu často používajú bunky ako nástroj na katalýzu rozkladu peroxidu vodíka.
Skutočný biologický význam katalázy však nie je taký jednoduchý: vedci zistili, že geneticky upravené myši s deficitom katalázy stále vykazujú normálne fenotypy, čo naznačuje, že kataláza je pre zvieratá nevyhnutná len za určitých špecifických podmienok.
Niektorí ľudia majú veľmi nízke hladinykatalázový prášokv ich telách, ale tiež nevykazujú zjavné patologické reakcie. Je to pravdepodobne preto, že hlavným zachytávačom peroxidu vodíka v normálnych bunkách cicavcov je peroxiredoxín, nie kataláza.
Kataláza sa zvyčajne nachádza v organele nazývanej peroxizómy. Peroxizómy v rastlinných bunkách sa podieľajú na fotorespirácii (využívanie kyslíka na tvorbu oxidu uhličitého) a symbiotickej fixácii dusíka (disociácia dusíka (N2) na aktívne atómy dusíka).
Ale keď sú bunky infikované patogénmi, peroxid vodíka sa môže použiť ako účinné antimikrobiálne činidlo. Niektoré patogény, ako napríklad Mycobacterium tuberculosis, Legionella pneumophila a Campylobacter jejuni, môžu produkovať katalázu na degradáciu peroxidu vodíka, čo im umožňuje prežiť v tele hostiteľa.
Účinok bielenia:
Treba poznamenať, že enzýmy môžu podporovať bielenie a bielenie vlny v bieliacom roztoku s peroxidom vodíka, ktorý obsahuje proteázu Bactosol ST, môže výrazne zlepšiť belosť a hydrofilnosť vlny. Je to preto, že enzýmy podporujú rýchlu počiatočnú eróziu vlnených vlákien, vďaka čomu je bielenie vlny jednoduchšie. Vychádzajúc z tohto princípu, predbežné ošetrenie vlny proteázou, aby sa odkryl povrch vlákna pred bielením, je samozrejme účinnejšie a poškodenie vlákna sa tiež ľahšie kontroluje.

Kataláza (CAT) je lapač enzýmov, tiež známy ako peroxidáza, čo je väzbový enzým s porfyrínom železa ako sekundárnou skupinou. Môže podporovať rozklad H2O2 na molekulárny kyslík a vodu, eliminovať peroxid vodíka v tele, a tak chrániť bunky pred toxicitou H2O2. Je to jeden z kľúčových enzýmov v biologickom obrannom systéme. Mechanizmus, ktorým CAT pôsobí na peroxid vodíka, je v podstate dismutácia H2O2, ktorá vyžaduje, aby sa dve molekuly H2O2 stretli a zrazili s CAT v aktívnom centre, aby prebehla reakcia. Čím vyššia je koncentrácia H2O2, tým rýchlejšia je rýchlosť rozkladu.
Rozkladajúci sa enzým
Ide o stabilný enzým rozkladu peroxidu vodíka, ktorý dokáže rozložiť peroxid vodíka na vodu a kyslík bez ovplyvnenia vlákien a farbív. Preto je po bielení a pred farbením zvyškový peroxid vodíka na bielených látkach a vo farbiacich nádržiach odstránený pomocou enzýmu rozkladu H2O2, aby sa zabránilo ďalšej oxidácii vlákien a oxidácii farbív počas farbenia. Zároveň môže skrátiť čas spracovania, znížiť spotrebu vody na umývanie a znížiť množstvo odpadovej vody. Zvlášť vhodné pre priadze, hadicové priadze a pleteniny. Podobne sa aktivita katalázy mení s pH a teplotou, pričom najvyššia aktivita sa vyskytuje okolo pH 7 a 30-40 stupňov. Zvýšenie koncentrácie peroxidu vodíka urýchli rýchlosť rozkladnej reakcie, ale treba poznamenať, že keď koncentrácia prekročí určité množstvo, účinok enzýmu sa oslabí a nadmerný zvyškový H2O2 poškodzuje vlákna a farbivá. Takže množstvo H2O2 nemožno ľubovoľne zvyšovať len kvôli prítomnosti enzýmu degradujúceho H2O2. Pri používaní je zvyčajne dôležité dbať na kompatibilitu enzýmov rozkladajúcich H2O2 s bežne používanými povrchovo aktívnymi látkami a stabilizátormi H2O2. V skutočných výrobných aplikáciách je pH 6-8, teplota je 20-55 stupňov, dávka enzýmu je 5-10 KCLU/liter a čas je 10-20 minút. Táto technológia bola postupne uznávaná a akceptovaná v domácom prostredí a je veľmi prospešná pre zlepšenie jasu reaktívnych farbív.
Mechanizmus reakcie:
Hoci úplný katalytický mechanizmus katalázy ešte nie je úplne objasnený, predpokladá sa, že jej katalytický proces je rozdelený do dvoch krokov:
H2O2 + Fe(III)-E → H2O + O=Fe(IV)-E(.+)
H2O2 + O=Fe(IV)-E(.+) → H2O + Fe(III)-E + O2
Spomedzi nich "Fe() - E" predstavuje centrálny atóm železa (Fe) hemovej skupiny (E) viazanej na enzým. Fe (IV) - E (.+) je rezonančná forma Fe (V) - E, v ktorej atóm železa nie je úplne oxidovaný na +V valenciu, ale skôr prijíma nejaké "podporné elektróny" z hemu. Preto je hém v reakčnej rovnici tiež reprezentovaný ako katión voľného radikálu (.+)
Peroxid vodíka vstupuje do aktívneho miesta a interaguje s asparagínovým zvyškom v polohe 147 (Asn147) a histidínovým zvyškom v polohe 74 (His74) enzýmu, čo spôsobuje prenos protónu medzi atómami kyslíka. Voľné atómy kyslíka sa koordinujú a spájajú a vytvárajú molekuly vody a Fe (IV)=O. Fe (IV) =O reaguje s druhou molekulou peroxidu vodíka za vzniku Fe (III) - E, pričom vznikajú molekuly vody a kyslík. Reaktivita atómu železa v aktívnom centre môže byť zvýšená prítomnosťou fenolového bočného reťazca tyrozínového zvyšku (Tyr357) v polohe 357, ktorý pomáha pri oxidácii Fe (III) na Fe (medzireakcia). Rýchlosť tejto reakcie môže byť zvyčajne určená Mieovou rovnicou.
Katalázový prášokmôže tiež oxidovať iné cytotoxické látky, ako je formaldehyd, kyselina mravčia, fenol a etanol. Tieto oxidačné procesy vyžadujú použitie peroxidu vodíka, aby sa dokončili prostredníctvom nasledujúcich reakcií:
H2O2 + H2R → 2H2O + R
Podobne je stále nejasný špecifický reakčný mechanizmus.
Akýkoľvek ión ťažkého kovu (ako sú ióny medi v sírane meďnatém) môže slúžiť ako nekonkurenčný inhibítor katalázy. Okrem toho je vysoko toxický kyanid kompetitívnym inhibítorom katalázy, ktorý sa môže pevne viazať na hém v enzýme a zabrániť jeho katalytickej reakcii.
Trojrozmerná štruktúra medziproduktu peroxidázy v peroxidovom stave bola vyriešená a možno ju získať z databáz proteínov.
často kladené otázky
Čo je kataláza a jej funkcia?
Kataláza je veľmi bežný enzým, ktorý je prítomný takmer vo všetkých organizmoch, ktoré sú vystavené kyslíku. Enzým kataláza (EC 1.11. 1.6)katalyzuje rozpad peroxidu vodíka na vodu a kyslík.
Aké jedlo je bohaté na katalázu?
V tejto štúdii bola najvyššia hodnota pre aktivitu katalázy (CAT) stanovená pribrokolica36,18 mM H2O2/min/g, následne kel 33,6 mM H2O2/min/g, červená kapusta 22,54 mM H2O2/min/g, biela kapusta 17,84 mM H2O2/min/g a karfiol 7,34 mM/g H2O2/{5}{min).
Kde sa kataláza nachádza?
Abstraktné. Kataláza (EC 1.11. 1.6) je prítomný enzýmhlavne v peroxizómoch buniek cicavcov. Je to tetramérny enzým pozostávajúci zo štyroch identických, tetraedricky usporiadaných podjednotiek 60 kDa, z ktorých každá obsahuje vo svojom aktívnom centre hemovú skupinu a NADPH.
Čo je kataláza pozitívna a negatívna?
Populárne Tagy: catalase powder cas 9001-05-2, dodávatelia, výrobcovia, továreň, veľkoobchod, kúpiť, cena, hromadne, na predaj




