カタラーゼは、化学反応を触媒または加速する酵素、タンパク質です。人体では、カタラーゼは肝臓で過酸化水素を分解します。過酸化水素は、細胞内の特定の反応にとって重要ですが、DNA にも損傷を与える可能性があります。カタラーゼは、過酸化水素の酸素と水への分解を促進することにより、損傷を防ぎます。カットに過酸化水素を注ぐと、泡が発生することがあります。泡は、カタラーゼとの反応によって生じた酸素ガスです。
TL;DR (長すぎる; 読んでいない)
カタラーゼは、化学反応の速度を速める大きなタンパク質である酵素です。カタラーゼの最適な pH レベルは、pH 7 から pH 11 の間です。この範囲より低いまたは高い pH レベルでは、カタラーゼは機能しなくなります。
酵素活性
酵素がうまく機能する (またはまったく機能しない) には、特定の環境または条件が必要です。温度が上昇すると、酵素活性の速度も上昇します。温度が摂氏 37 度 (98.6 F) の最適点に向かって上昇すると、水素結合が緩和され、過酸化水素分子がカタラーゼに結合しやすくなります。この反応が起こる酵素の部分は活性部位と呼ばれます。この最適点より高いまたは低い温度は、活性部位の形状を変化させ、酵素の働きを停止させます。このプロセスは変性と呼ばれます。
カタラーゼ pH レベル
酵素の pH レベルも活性部位の形状を変化させ、酵素活性の速度に影響を与えます。各酵素には、最も効果的に機能する独自の最適な pH 範囲があります。ヒトでは、カタラーゼは pH 7 から pH 11 の間でのみ機能します。pH レベルが 7 より低いか 11 より高い場合、酵素は変性し、その構造を失います。肝臓は約 7 の中性 pH を維持し、カタラーゼやその他の酵素にとって最適な環境を作り出します。
カタラーゼ活性の測定
カタラーゼ溶液を過酸化水素溶液に加え、一定時間 (たとえば 1 分間) 放置することにより、カタラーゼ活性を測定します。反応により、泡のように見える酸素ガスの泡が生成されます。定規を使用して、泡が試験管に到達する高さを測定します。試験管内の泡が多いほど、カタラーゼ活性が高くなります。溶液の pH レベルと温度を変化させて、酵素活性に対する pH と温度の影響を調べます。過酸化水素は非常に腐食性が高いため、取り扱いには注意し、実験中は安全ゴーグルを着用してください。
