Las células vivas están diseñadas naturalmente para poder protegerse a sí mismas. Algunas amenazas para las células provienen de sustancias químicas que se generan en las mismas células. Para combatir estos químicos dañinos, las células crean enzimas que pueden convertir químicos peligrosos en inofensivos. Una de estas enzimas, conocida como catalasa, trabaja para desintoxicar el peróxido de hidrógeno.

Peróxido de hidrógeno

El peróxido de hidrógeno es un químico que puede producirse accidentalmente en las células, explica el Protein Data Bank. Muchas células, incluidas las células humanas, utilizan oxígeno en una variedad de reacciones químicas. A veces este oxígeno reacciona con otros compuestos cercanos y forma el peróxido de hidrógeno químico. El peróxido de hidrógeno puede reaccionar con ciertas moléculas dentro de las células y causar daño a las proteínas y estructuras celulares importantes. Además, el peróxido de hidrógeno se puede convertir en radicales hidroxilo, que es un tipo de radical libre. Los radicales libres son moléculas inestables que pueden desencadenar reacciones en cadena dañinas dentro de las células. La catalasa está diseñada para eliminar el peróxido de hidrógeno de las células.

Mecanismo

La catalasa es una enzima, lo que significa que acelera las reacciones químicas que de lo contrario se producirían muy lentamente dentro de las células. La reacción que acelera la catalasa es la descomposición de dos moléculas de peróxido de hidrógeno, en dos moléculas de agua y una molécula de gas oxígeno. Debido a que la catalasa produce oxígeno, generalmente solo se encuentra en organismos que pueden sobrevivir en presencia de oxígeno; estos organismos se conocen como aerobios.

Estructura

La proteína catalasa es un tetramer, lo que significa que está formada por cuatro subunidades de proteínas, según el sitio web de Biomolecules at Kenyon College. Además de estas cuatro subunidades de proteínas, la catalasa también contiene un hemo y una molécula de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato, comúnmente conocida como NADP; estas dos moléculas también son necesarias para que la enzima funcione correctamente. Aunque existen ligeras diferencias en la estructura de la catalasa entre los tipos encontrados en diferentes organismos, la estructura general de cuatro subunidades de proteínas combinadas con una molécula de hemo y NADP.

Catalase and Bacteria

La catalasa se encuentra en muchos oxígeno -Bacterias en crecimiento. Esto funciona como un mecanismo protector para las bacterias, ya que algunas células inmunitarias generan peróxido de hidrógeno para matar las células bacterianas infecciosas. La catalasa también se puede usar en laboratorios como parte de un régimen de pruebas para identificar bacterias según sus características; las bacterias se tratan con una pequeña cantidad de peróxido de hidrógeno; si se forman burbujas, las bacterias tienen la enzima catalasa.

Catalase and Grey Hairs

La catalasa también puede estar ligada a la cana del cabello. Un artículo de 2009 en Science Daily cita una investigación que encontró que los cabellos grises son causados ​​por la acumulación de peróxido de hidrógeno en los folículos pilosos. El peróxido de hidrógeno puede blanquear el cabello solo si los niveles de catalasa en las células del folículo piloso disminuyen.