Определяне на активността на каталазата
(според А. Н. Бах и А. И. Опарин)
Оксидоредуктазите са клас ензими, които катализират окислително-възстановителните реакции. Окисляването на мономери, образувани по време на полимерния катаболизъм, е сложен многоетапен процес.
Окисляването на веществата в клетките протича главно чрез елиминиране на водорода (дехидрогениране) или елиминиране на електрони или чрез добавяне на кислород към молекулата на окисленото съединение.
Приемници на водород в дехидрогеназите са NAD +, NADP, FAD и FMN, в някои флавинови - кислород (те се наричат оксидази), в хемсъдържащи такива (пероксидази и каталази) - Н2О2 (водороден прекис).
Акцептори и носители на електрони са цитохроми, съдържащи хем (хемопротеини).
Каталазата (EC 1.11.1.6) се отнася до хемопротеини, катализира процеса на разрушаване на водороден пероксид, отровен за клетките, във вода и кислород: 2 H2O2 = 2 H2O + O2.
За живата клетка водородният пероксид е силна отрова, следователно всички ензими, които образуват и неутрализират H2O2, се намират в пероксизоми - органели, покрити с мембрана. Основните консуматори на H2O2 са пероксидазите (EC 1.11.1.7.), Които окисляват феноли, амини, някои хетероциклични съединения и други субстрати чрез дехидрогениране, прехвърлят [2H] отстранен от субстратите към H2O2, намалявайки го до 2 H2O. Молекулите на водородния пероксид, непоискани от пероксидазите, стават безвредни от каталазата.
Методът за определяне на активността на каталазата се основава на определяне на количеството водороден пероксид, разделен по време на инкубацията с ензима. Количеството H2O2 в реакционната смес се определя чрез титруване в кисела среда с разтвор с концентрация на калиев перманганат 0,02 mol/L:
Въз основа на горното уравнение на реакцията може да се изчисли, че 1 ml разтвор с концентрация на калиев перманганат 0,02 mol/l съответства на 1,7 mg (50 μmol) водороден прекис.
РАБОТЕН ПРОЦЕС. 2-3 г сурови картофи (или друг пресен растителен материал) се смилат добре в хаванче с кварцов пясък или стъкло. За да намалите киселинната реакция, добавете CaCO3 на върха на скалпела, докато отделянето на мехурчета от CO2 спре. В процеса на смилане към хаванчето на малки порции се добавят 40-50 ml вода. Разбитата маса се прехвърля количествено в мерителна колба с вместимост 100 ml, довежда се до марката с вода и се смесва. Сместа се оставя да престои 10-15 минути и след разбъркване се филтрира.