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過氧化氫酶,是催化過氧化氫分解成氧和水的酶,存在於細胞的過氧化物體內。過氧化氫酶是過氧化物酶體的標誌酶, 約佔過氧化物酶體酶總量的40%。過氧化氫酶存在於所有已知的動物的各個組織中,特別在肝臟中以高濃度存在。過氧化氫酶在食品工業中被用於除去用於製造乳酪的牛奶中的過氧化氫。過氧化氫酶也被用於食品包裝,防止食物被氧化。

1簡介

觸酶
過氧化氫酶(CAT)是一種酶類清除劑,又稱為觸酶,是以鐵卟啉為輔基的結合酶。它可促使H2O2分解為分子氧和水,清除體內的過氧化氫,從而使細胞免於遭受H2O2的毒害,是生物防禦體系的關鍵酶之一。CAT作用於過氧化氫的機理實質上是H2O2的歧化,必須有兩個H2O2先後與CAT相遇且碰撞在活性中心上,才能發生反應。H2O2濃度越高,分解速度越快。
來源
幾乎所有的生物機體都存在過氧化氫酶。其普遍存在於能呼吸的生物體內,主要存在於植物的葉綠體、線粒體、內質網、動物的肝和紅細胞中,其酶促活性為機體提供了抗氧化防禦機理。
CAT是紅血素酶,不同的來源有不同的結構。在不同的組織中其活性水平高低不同。過氧化氫在肝臟中分解速度比在腦或心臟等器官快,就是因為肝中的CAT含量水平高。
檢測
進行中的過氧化氫酶檢測,可以觀察到氣泡。
過氧化氫酶檢測是微生物學家鑒定細菌種類的主要的三種檢測手段之一,即用過氧化氫來檢測過氧化氫酶是否存在。假如細菌中含有過氧化氫酶,則在過氧化氫溶液中加入少量細菌提取物就能觀察到氧氣氣泡生成。
有氣泡生成,則該菌被認為是呈「過氧化氫酶陽性」。如staphylococcus和micrococcus。沒有,則該菌被認為是呈「過氧化氫酶陰性」。如streptococcus和enterococcus。 雖然過氧化氫酶檢測無法鑒定特定生物體,但與其他檢測方法結合,它可以有效地幫助診斷。
此外細菌中是否存在過氧化氫酶,還取決於細胞生長條件和所使用的培養基。
應用
過氧化氫酶在食品工業中被用於除去用於製造乳酪的牛奶中的過氧化氫。過氧化氫酶也被用於食品包裝,防止食物被氧化。在紡織工業中,過氧化氫酶被用於除去紡織物上的過氧化氫,以保證成品是不含過氧化物的。它還被用在隱形眼鏡的清潔上:眼鏡在含有過氧化氫的清潔劑中浸泡后,使用前再用過氧化氫酶除去殘留的過氧化氫。過氧化氫酶在美容業中的使用:一些面部護理中加入了該酶和過氧化氫,目的是增加表皮上層的細胞氧量。
過氧化氫酶在實驗室中還常常被用作了解酶對反應速率影響的工具。

2功能

漂白作用
要說明的是用酶可促進漂白的進行,羊毛在含有蛋白酶Bactosol ST的過氧化氫漂液中漂白,可顯著提高羊毛的白度和親水性。這是由於酶促進羊毛纖維初始受到快速的浸蝕,致使羊毛漂白較易進行。從此原理出發,將蛋白酶對羊毛先預處理,使纖維表面裸露,再進行漂白,顯然效果更好,且纖維損傷也易控制。

3歷史

作為一種物質,過氧化氫酶是在1811年被過氧化氫(H2O2)的發現者泰納爾(Louis Jacques Thénard)首次發現。1900年,Oscar Loew將這種能夠降解過氧化氫的酶命名為「catalase」,即過氧化氫酶,並發現這種酶存在於許多植物和動物中。1937年,詹姆斯·B·薩姆納將來自牛肝中的過氧化氫酶結晶,並在次年獲得了該酶的分子量。1969年,牛的過氧化氫酶的氨基酸序列得以解出。而後,1981年,其三維結構得以解析。

4相關疾病

過氧化物酶體異常(peroxisomal disorder)過氧化物酶缺乏症(acatalasia)是由過氧化氫酶功能缺陷所造成的。
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