Микроэлементы и жизнеобеспечение организма


 Е.Д. Терлецкий

 

Каталаза - чемпион катализа

 

 

Фермент каталаза Фермент каталаза

Процесс окисления с помощью цитохромов дает побочный продукт, в больших концентрациях губительный для всего живого,— перекись водорода. Вспомним, что раствор этого вещества применяют, например, при дезинфекции ран. Перекись водорода является сильным окислителем и в крови может вызывать гемолиз эритроцитов. Совершенно ясно, что организм нужно защитить от этого крайне опасного соединения.

 

Такая защита есть. Это фермент каталаза. Ее молекула имеет массу 250 тыс. и состоит из четырех субъединиц, каждая из которых содержит гем, связанный с полипептидной белковой цепью. Таким образом, как и в гемоглобине, здесь имеется 4 атома железа. Каталаза разлагает перекись водорода на воду и кислород. Но что интересно, когда концентрация перекиси водорода становится незначительной, каталаза начинает катализировать реакцию окисления перекисью водорода спиртов, формальдегидов и нитратов. Ферменту простаивать нельзя!

 

Открытие каталазы также связано с перекисью водорода. Еще Луи Тенар, который, как мы знаем, занимался каталитическим разложением аммиака, открыл перекись водорода в 1818 году и заметил каталитическую активность по отношению к этому веществу животных тканей. Но только в 1907 году было установлено, что в этом повинен фермент, который и назвали каталазой. В кристаллическом виде получить ее удалось только через 30 лет из печени быка. Это один из наиболее активных ферментов, молекула которого разлагает в секунду 6 миллионов молекул перекиси водорода.

 

Есть еще один фермент, содержащий железо, который также катализирует реакцию разложения перекиси водорода, это пероксидаза, открытая в самом начале нашего века. Она содержится в слюне, в соке поджелудочной железы, в печени, почках и в лейкоцитах. Имеются сведения, что в плазме крови присутствует особая пероксидаза, которая способствует реакциям некоторых производных перекиси водорода. У растений особенно богаты пероксидазой сок фигового дерева и корень хрена. И вообще следует заметить, что этот фермент широко распространен в живой природе.

 

Пероксидаза, пожалуй, и один из самых интересных ферментов.    Достаточно    сказать,    что    его    изучению посвятили себя такие выдающиеся ученые, как наш соотечественник А. Н. Бах и немецкий биохимик Р. Вильштеттер, прославившийся исследованиями хлорофилла. Особой активностью отличается пероксидаза, полученная из корней хрена. Молекула фермента имеет массу 44 100 и содержит один атом железа. Из молока была выделена лактопероксидаза с молекулярной массой 92 тыс.

 

Исследователей, которые изучали превращения перок-сидазы, восхищали разнообразные краски продуктов реакции чуть ли не всех цветов радуги. Недаром, американский ученый Б. Саундерс завершил свою обзорную статью о ферментах так: «...Любуясь яркими красками живой природы, мы отдаем дань уважения пероксидазе, от которой зависит образование многих пигментов».

 

С каталазой и пероксидазой связывают надежды на получение высокоэффективных препаратов для лечения злокачественных опухолей, так как полагают, что эти ферменты играют важную роль в росте клеток.

 

Что такое каталаза

Каталаза — это фермент, который катализирует разложение образующегося в процессе биологического окисления пероксида водорода на воду и молекулярный кислород и также окисляет в присутствии пероксида водорода низкомолекулярные спирты и нитриты. Содержится почти во всех организмах. Участвует в тканевом дыхании.
 

    

 «Металлы, которые всегда с тобой»             Следующая страница >>>