O peróxido de hidrogênio é o subproduto de inúmeros processos biológicos e, para quebrar essa molécula, o corpo usa uma enzima chamada catalase. Como a maioria das enzimas, a atividade da catalase é altamente dependente da temperatura. A catalase é mais eficaz em uma temperatura ideal, com catálise abaixo do ideal ocorrendo em temperaturas mais quentes ou mais frias.
TL; DR (muito tempo; não leu)
Funções do catalase melhor a cerca de 37 graus Celsius - à medida que a temperatura fica mais quente ou mais fria que isso, sua capacidade de funcionar diminui.
O que a catalase faz
O peróxido de hidrogênio é tóxico para a maioria dos organismos vivos. No entanto, muitos organismos podem decompô-lo em produtos menos reativos através do uso de catalase. Uma molécula da enzima catalase é capaz de desconstruir 40 milhões de moléculas de peróxido de hidrogênio em água e oxigênio em 1 segundo. Essa reação pode ser observada em uma amostra de tecido que contém catalase e a adição de peróxido de hidrogênio. Os resultados da reação podem ser vistos como a formação de bolhas de oxigênio.
Estrutura e Mecanismo Molecular
A enzima catalase é composta por quatro cadeias polipeptídicas, com cada cadeia contendo mais de 500 aminoácidos. Os quatro grupos contendo catalase de ferro permitem que ele interaja com moléculas de peróxido de hidrogênio. À medida que o peróxido de hidrogênio entra no local ativo da enzima catalase, ele interage com dois aminoácidos, causando a transferência de um próton entre os átomos de oxigênio. Isso forma uma nova molécula de água, e o átomo de oxigênio liberado passa a reagir com outra molécula de peróxido de hidrogênio para formar água e uma molécula de oxigênio.
Efeitos da temperatura
Os efeitos da catalase, como os de todas as enzimas são influenciadas pela temperatura ambiente. A temperatura afeta a estrutura da própria catalase e as ligações de hidrogênio que ela foi projetada para quebrar. À medida que a temperatura aumenta em direção ao ponto ideal, as ligações de hidrogênio se soltam, facilitando a ação da catalase nas moléculas de peróxido de hidrogênio. Se a temperatura aumentar além do ponto ideal, a enzima desnatura e sua estrutura é interrompida. Nos seres humanos, a temperatura ideal para a catalase é de 37 graus Celsius. Apesar de sua capacidade de decompor uma molécula tóxica como o peróxido de hidrogênio pode fazer com que a catalase pareça uma mercadoria indispensável, camundongos projetados para desenvolver sem catalase têm uma aparência física normal. Algumas pesquisas indicaram que a falta de catalase pode levar ao desenvolvimento de diabetes tipo 2. Parece que algumas outras moléculas dentro de organismos vivos são capazes de decompor suficientemente o peróxido de hidrogênio - o suficiente para sustentar a vida. A natureza tóxica do peróxido de hidrogênio também o torna um poderoso desinfetante.
