Ein Enzym ist eine biologische Komponente, die die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, indem sie die Aktivierungsenergiebarriere senkt. Katalase und Peroxidase sind Enzyme. Der Hauptunterschied zwischen diesen Enzymen besteht darin, dass Katalase die Zersetzung von Wasserstoff, Peroxid in Wasser und Sauerstoff katalysiert, während Peroxidase die Zersetzung von Peroxiden katalysiert. Daher ist Katalase eine Art Peroxidase-Enzym. Auch das optimale Substrat für eine Peroxidase ist Wasserstoffperoxid, das Substrat des Enzyms Katalase.
Katalase ist ein häufig in Organismen vorkommendes Enzym und wichtig für den Abbau von Wasserstoffperoxid zur Bildung von Wasser und Sauerstoff. Fast alle Lebewesen, die Sauerstoff ausgesetzt sind, haben dieses Enzym. Zum Beispiel in Bakterien, Pflanzen und Tieren. Daher ist dieses Enzym sehr wichtig, um den menschlichen Körper vor oxidativen Schäden durch reaktive Wasserstoffspezies zu schützen, die aus Wasserstoffperoxid gebildet werden.
Die chemische Struktur von Katalase ist Tetramer. Das heißt, dieses Enzymmolekül enthält vier Polypeptidketten. Jede Polypeptidkette ist etwa 500 Aminosäuren lang. Der optimale pH-Wert im menschlichen Körper für dieses Enzym liegt bei 7. Wenn der pH-Wert jedoch zwischen 6,8 und 7,5 liegt, ändert sich die Reaktionsgeschwindigkeit nicht sehr. Außerdem variiert die optimale Temperatur je nach Tierart.
Die meisten Organismen verwenden Katalase-Enzyme in jedem Organ, das sie haben. Im Allgemeinen enthält die Leber hohe Konzentrationen an Katalase, insbesondere bei Säugetieren. Es wird hauptsächlich in den Peroxisomen und im Cytosol von Erythrozyten gefunden. Außerdem wird dieses Enzym extrahiert und in der Lebensmittelindustrie verwendet, um Wasserstoffperoxid vor der Käseherstellung aus der Milch zu entfernen. Darüber hinaus ist es bei Lebensmittelverpackungen nützlich, um zu verhindern, dass Lebensmittel oxidieren.
Apropos Peroxidase. Dieses Enzym ist ein gängiges Enzym, das beim Abbau von Peroxidverbindungen wichtig ist. Es wird auch Peroxidreduktase genannt. Neben der Zersetzung von Peroxiden gibt es andere biologische Prozesse, die dieses Enzym für seine ordnungsgemäße Funktion verwenden. Peroxide sind beispielsweise wichtig bei der Behandlung von Industrieabwässern, der Umwandlung giftiger Substanzen in weniger schädliche Substanzen und der Polymerisation von Anilin und Phenolen. Peroxidase wird manchmal auch als histologischer Marker verwendet.
Das optimale Substrat für die meisten chemischen Reaktionen, an denen das Enzym Peroxidase beteiligt ist, ist Wasserstoffperoxid. Dieses Enzym ist jedoch aktiver als andere Substrate wie organische Hydroperoxide, zB flüssige Peroxide.
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