Фермент - каталаз
Cтраница 2
Мы видели, что в ряде случаев при аэробном дегидрировании различных веществ образуется Н2О2, которая является сильным клеточным ядом. Но это вещество никогда не накапливается в тканях аэробно живущих организмов, так как в тканях животных присутствуют ферменты, разрушающие Н2О2 по мере ее образования. Одним из них является фермент каталаза. [16]
Химические мутагены способны оказывать на наследственную основу не только прямое, но и непрямое воздействие. Имеются данные, свидетельствующие о наличии у организмов антимутагенов, которые предупреждают или по крайней мере противодействуют мутагенному эффекту ряда веществ, нормально участвующих в метаболических процессах. Таким естественным антимутагеном служит фермент каталаза. Ка-талаза немедленно прекращает мутагенное действие перекиси водорода; возможно, что неудача попыток вызвать мутации у некоторых организмов при помощи перекиси водорода объясняется высоким содержанием в клетках этих организмов данного фермента. Такой вывод подтверждается данными о том, что цианистый калий, инактивирующий каталазу, в некоторых случаях обладает мутагенным действием. [17]
Мы видели, что в ряде случаев при аэробном дегидрировании различных веществ образуется ШСЬ, которая является сильным клеточным ядом. Но это вещество никогда не накапливается в тканях аэробно живущих организмов, так как в тканях животных присутствуют ферменты, разрушающие ШОз по мере ее образования. Одним из них является фермент каталаза. [18]
Механизм действия ферментов, содержащих железопорфириновые комплексы в качестве активных групп, исследован не полно. Однако имеющиеся данные позволяют утверждать, что в основном этот механизм связан с образованием определенных промежуточных продуктов. Спект-рофотометрическое исследование, проведенное Чансом, позволило установить, что ферменты каталаза и пероксидаза образуют с перекисью водорода соединения, характеризующиеся максимумом на кривой поглощения света, лежащей около 400 мц. Спектрофотометрическое изучение показало, что кроме этого максимума имеется еще и второй, происхождение которого не вполне ясно; по-видимому, каталитически активный промежуточный продукт соответствует первому максимуму ( комплекс. [19]
Пероксид водорода разлагается в водных растворах на кислород и воду. Ион Fe3 снижает ее до 42 кДж / моль, а фермент каталаза - до 2 кДж / моль. Рассчитайте соотношение скоростей реакции в отсутствие катализатора в случаях присутствия Fe и каталазы. [20]
Не представляется возможным также дать достаточно обоснованную классификацию белковых веществ и по их функциям в организме. Действительно, некоторые сложные белки, например гемоглобин, являются переносчиками газов крови от легких к тканям и отчасти обратно. В то же время белки, близкие по построению к гемоглобину, например ферменты каталаза и цитохромы, обладают совершенно другими функциями, чем гемоглобин. Разнообразие функций белков в организме не может поэтому служить основой для их классификации. [21]
 |
Типичные кривые зависимости активности фермента от рН среды. ( Падение активности при крайних значениях рН, обозначенное пунктирной линией, обусловлено денатурацией белка. [22] |
Несмотря на большое разнообразие типов химических превращений, совершающихся в присутствии ферментов, скорости ферментативных реакций варьируют не в очень широких пределах. Ферменты снижают энергию активации химической реакции. Например, в гомогенной среде в отсутствие катализаторов разложение пероксида водорода идет с энергией активации 75 6 кДж / моль, в присутствии Fe3 энергия активации снижается до 54 6, фермент каталаза снижает энергию активации до 16 8 кДж / моль. [23]
Это верно и для таких искусственных катализаторов разложения, как смеси железа с альбумином [338] и гемин на активированном угле как носителе [339], которые действуют наподобие ферментов. Хотя проведено много наблюдений с недостаточно охарактеризованными биологическими катализаторами, например с бактериями [340], дрожжами [341], морскими водорослями 1342 ] и кровью [343], наибольшее внимание привлек к сч бс фермент каталаза. [24]
Другая методика состоит в нанесении раствора перекиси на бумагу или целлюлоз с выдерживанием при комнатной температуре в течение одного или нескольких дней. Отбелка может производиться, например, во время хранения или перевозки. Наряду с обычными мерами предосторожности, принимаемыми для устранения разложения перекиси, з процессах отбелки древесной массы требуется тщательно устранять возможность развития бактерий путем применения подходящих ингибиторов, так как многие из этих бактерий вырабатывают фермент каталазу, активно разлагающий перекись водорода. [25]
Каталитические реакции в растворах, в большинстве случаев коллоидных, играют громадную роль в биологии. Биологические катализаторы - ферменты ( или энзимы) обладают, как известно, активностью, на много порядков превышающей активность искусственных катализаторов; кроме того, для них характерна чрезвычайно резко выраженная избирательность действия. Данный фермент проводит только одну-единственную реакцию. Например, фермент каталаза выполняет в организмах одну-единственную функцию, а именно разлагает перекись водорода, образующуюся в некоторых процессах как побочный продукт, и делает это с поистине громадной скоростью. [26]
 |
Комплекс фермент ( Ф - субстрат ( С. [27] |
Сравнение со стулом исчерпано, больше из него ничего не извлечешь. Нужно понять, почему ферменты весьма специфичны, почему о ни катализируют вполне определенные реакции определенных субстратов. Действительно, никакие катализаторы, полученные химиками, не могут пока что сравниться с ферментами. Перекись водорода H Oz разлагается на воду и кислород под действием простого катализатора, скажем порошкового железа. Но фермент каталаза ( аза - окончание, указывающее на то, что вещество является ферментом), содержащийся в плазме крови, разлагает Н2О2 несравненно более эффективно. [28]
 |
Комплекс фермент ( Ф - субстрат ( С. [29] |
Сравнение со стулом исчерпано, больше из него ничего не извлечешь. Нужно понять, почему ферменты весьма специфичны, почему оли катализируют вполне определенные реакции определенных субстратов. Действительно, никакие катализаторы, полученные химиками, не могут пока что сравниться с ферментами. Перекись водорода Ь СЬ разлагается на воду и кислород под действием простого катализатора, скажем порошкового железа. Но фермент каталаза ( аза - окончание, указывающее на то, что вещество является ферментом), содержащийся в плазме крови, разлагает Н2О2 несравненно более эффективно. [30]
Страницы: 1 2 3