ক্যাটালেস একটি এনজাইম যা প্রায় সব জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে পাওয়া যায়। এর প্রধান কাজ হ'ল শরীরের জন্য ক্ষতিকারক পদার্থগুলিতে হাইড্রোজেন পারক্সাইডের পচন প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করা। ক্যাটালেস কোষের জীবনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি তাদের প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির দ্বারা ধ্বংস থেকে রক্ষা করে।
সাধারণ তথ্য
এনজাইম ক্যাটালেস অক্সিডোরেডাক্টেসের অন্তর্গত, এনজাইমের একটি বিস্তৃত শ্রেণি যা একটি হ্রাসকারী (দাতা) অণু থেকে অক্সিডাইজিং (গ্রহণকারী) অণুতে ইলেকট্রন স্থানান্তরকে অনুঘটক করে।
মানবদেহে ক্যাটালেসের কাজ করার জন্য সর্বোত্তম পিএইচ প্রায় 7, তবে হাইড্রোজেন মানগুলিতে প্রতিক্রিয়া হার 6.8 থেকে 7.5 পর্যন্ত উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয় না। অন্যান্য ক্যাটালেসের জন্য সর্বোত্তম পিএইচ 4 থেকে 11 পর্যন্ত হয়, জীবের ধরণের উপর নির্ভর করে। সর্বোত্তম তাপমাত্রাও পরিবর্তিত হয়, একজন ব্যক্তির জন্য এটি প্রায় 37o C.
ক্যাটালেজ দ্রুততম এনজাইমগুলির মধ্যে একটি। এর মাত্র একটি অণু কয়েক মিনিটের মধ্যে কয়েক মিলিয়ন হাইড্রোজেন পারক্সাইড অণুকে জল এবং অক্সিজেনে রূপান্তর করতে সক্ষম।আমাকে একটি সেকেন্ড দিন একটি এনজাইমোলজিকাল দৃষ্টিকোণ থেকে, এর মানে হল যে এনজাইম ক্যাটালেস প্রচুর পরিমাণে টার্নওভার দ্বারা চিহ্নিত করা হয়৷
এনজাইম গঠন
ক্যাটালেস চারটি পলিপেপটাইড চেইনের একটি টেট্রামার, যার প্রতিটি 500 টিরও বেশি অ্যামিনো অ্যাসিড লম্বা। এনজাইমের চারটি গ্রুপ পোরফাইরিটিক হিম রয়েছে, যার জন্য এটি প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়। অক্সিডাইজড হিম হল ক্যাটালেসের কৃত্রিম গোষ্ঠী।
আবিষ্কারের ইতিহাস
ক্যাটালেস 1818 সাল পর্যন্ত বিজ্ঞানীদের কাছে পরিচিত ছিল না, যখন লুই জ্যাক টেনার্ড, রসায়নবিদ যিনি জীবিত কোষে হাইড্রোজেন পারক্সাইড আবিষ্কার করেছিলেন, পরামর্শ দিয়েছিলেন যে এটির ধ্বংস পূর্বে অজানা একটি জৈবিক পদার্থের ক্রিয়াকলাপের কারণে হয়েছিল।
1900 সালে, জার্মান রসায়নবিদ অস্কার লো রহস্যময় পারক্সাইড-পচনশীল পদার্থকে বোঝাতে প্রথম "ক্যাটালেস" শব্দটি তৈরি করেছিলেন। এনজাইম ক্যাটালেস কোথায় থাকে সেই প্রশ্নের উত্তরও তিনি দিতে পেরেছিলেন। অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষার ফলস্বরূপ, অস্কার লেভ প্রকাশ করেছেন যে এই এনজাইমটি প্রায় সমস্ত প্রাণী এবং উদ্ভিদ জীবের বৈশিষ্ট্য। একটি জীবন্ত কোষে, অন্যান্য অনেক এনজাইমের মতো, ক্যাটালেস পেরোক্সিসোমে পাওয়া যায়।
1937 সালে, ক্যাটালেস প্রথম গরুর মাংসের যকৃত থেকে স্ফটিক করা হয়েছিল। 1938 সালে, এনজাইমের আণবিক ওজন নির্ধারণ করা হয়েছিল - 250 kDa। 1981 সালে, বিজ্ঞানীরা বোভাইন ক্যাটালেসের ত্রি-মাত্রিক গঠন চিত্র করেছিলেন৷
হাইড্রোজেন পারক্সাইডের অনুঘটক
হাইড্রোজেন পারক্সাইড হওয়া সত্ত্বেওঅনেক স্বাভাবিক বিপাকীয় প্রক্রিয়ার একটি পণ্য, এটি শরীরের জন্য ক্ষতিকারক নয়।
কোষ এবং টিস্যু ধ্বংস রোধ করতে, হাইড্রোজেন পারক্সাইডকে দ্রুত অন্য, শরীরের জন্য কম বিপজ্জনক পদার্থে রূপান্তর করতে হবে। এনজাইম ক্যাটালেস ঠিক এই কাজটি করে - এটি একটি পারক্সাইড অণুকে দুটি জলের অণু এবং একটি অক্সিজেন অণুতে পরিণত করে৷
জীবন্ত টিস্যুতে হাইড্রোজেন পারক্সাইডের পচন প্রতিক্রিয়া:
2 H2O2 → 2 H2O + O 2
এনজাইম ক্যাটালেস দ্বারা হাইড্রোজেন পারক্সাইডের ভাঙ্গনের আণবিক প্রক্রিয়া এখনও সঠিকভাবে অধ্যয়ন করা হয়নি। ধারণা করা হয় যে প্রতিক্রিয়া দুটি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয় - প্রথম পর্যায়ে, ক্যাটালেসের কৃত্রিম গোষ্ঠীর লোহা পারক্সাইডের অক্সিজেন পরমাণুর সাথে আবদ্ধ হয় এবং জলের একটি অণু নির্গত হয়। দ্বিতীয় ধাপে, অক্সিডাইজড হিম আরেকটি হাইড্রোজেন পারক্সাইড অণুর সাথে বিক্রিয়া করে, যার ফলে আরেকটি পানির অণু এবং একটি অক্সিজেন অণু তৈরি হয়।
হাইড্রোজেন পারক্সাইডে এনজাইম ক্যাটালেসের এই ক্রিয়াকলাপের কারণে, টিস্যু নমুনায় এই সক্রিয় পদার্থের উপস্থিতি নির্ণয় করা সহজ। এটি করার জন্য, পরীক্ষার নমুনায় অল্প পরিমাণে হাইড্রোজেন পারক্সাইড যোগ করা এবং প্রতিক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করা যথেষ্ট। এনজাইমের উপস্থিতি অক্সিজেন বুদবুদ গঠন দ্বারা নির্দেশিত হয়। এই প্রতিক্রিয়াটি ভাল কারণ এটির জন্য কোনও বিশেষ সরঞ্জাম বা যন্ত্রের প্রয়োজন হয় না - এটি খালি চোখে লক্ষ্য করা যায়৷
এটা লক্ষণীয় যে অয়নযেকোনো ভারী ধাতু একটি অ-প্রতিযোগীতামূলক ক্যাটালেস ইনহিবিটর হিসেবে কাজ করতে পারে। এছাড়াও, টিস্যুতে প্রচুর হাইড্রোজেন পারক্সাইড থাকলে সুপরিচিত সায়ানাইড ক্যাটালেসের প্রতিযোগীতামূলক প্রতিরোধক হিসাবে আচরণ করে। আর্সেনেট সক্রিয়কারীর ভূমিকা পালন করে৷
আবেদন
হাইড্রোজেন পারক্সাইডের উপর ক্যাটালেস এনজাইমের পচনশীল প্রভাব খাদ্য শিল্পে প্রয়োগ করা হয়েছে - এই এনজাইমের সাহায্যে দুধ অপসারণ করা হয়H2 O2 পনির তৈরির আগে। আরেকটি অ্যাপ্লিকেশন বিশেষ খাদ্য প্যাকেজিং যা অক্সিডেশন থেকে পণ্য রক্ষা করে। কাপড় থেকে হাইড্রোজেন পারক্সাইড অপসারণ করতে টেক্সটাইল শিল্পেও ক্যাটালেজ ব্যবহার করা হয়।
এটি কন্টাক্ট লেন্সের স্বাস্থ্যবিধিতে অল্প পরিমাণে ব্যবহার করা হয়। কিছু জীবাণুনাশক হাইড্রোজেন পারক্সাইড ধারণ করে এবং লেন্স পুনরায় ব্যবহার করার আগে এই যৌগটিকে ভেঙে ফেলার জন্য ক্যাটালেস ব্যবহার করা হয়।
ক্রিয়াকলাপ
এনজাইম ক্যাটালেসের কার্যকলাপ শরীরের বয়সের উপর নির্ভর করে। তরুণ টিস্যুতে, এনজাইমের ক্রিয়াকলাপ পুরানোগুলির তুলনায় অনেক বেশি। বয়সের সাথে সাথে, মানুষ এবং প্রাণী উভয়ের মধ্যেই, অঙ্গ এবং টিস্যুগুলির বার্ধক্যের ফলে ক্যাটালেসের কার্যকলাপ ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।
একটি সাম্প্রতিক গবেষণা অনুসারে, ক্যাটালেস কার্যকলাপ হ্রাস চুল পাকা হওয়ার সম্ভাব্য কারণগুলির মধ্যে একটি। হাইড্রোজেন পারক্সাইড ক্রমাগত মানবদেহে গঠিত হয়, তবে ক্ষতি করে না - ক্যাটালেস দ্রুত এটিকে পচে যায়। কিন্তু যদি এই এনজাইমের মাত্রা কমে যায়, তাহলে এটা স্পষ্ট যে সমস্ত হাইড্রোজেন পারক্সাইড এনজাইম দ্বারা অনুঘটক হয় না। এইভাবে, এটি চুলকে ভিতর থেকে ব্লিচ করে, দ্রবীভূত করেপ্রাকৃতিক রং। এই অপ্রত্যাশিত আবিষ্কার এখন গবেষকদের দ্বারা পরীক্ষা করা হচ্ছে এবং চুল পাকা হওয়া বন্ধ করে এমন ওষুধের বিকাশে ভূমিকা রাখতে পারে৷
