|
|
 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.
|