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catalasi

di Giuseppe Rotilio - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)
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Catalasi

Giuseppe Rotilio

Enzima che svolge un ruolo molto importante nel processo di attivazione dell’ossigeno atmosferico da parte dei sistemi biologici. Le catalasi, infatti, catalizzano la demolizione di un prodotto molto reattivo, e quindi potenzialmente dannoso, di questo processo, il perossido di idrogeno (o acqua ossigenata, H2O2) che si forma come intermedio nella reazione di riduzione dell’ossigeno ad acqua, essenziale nell’utilizzazione biologica dell’ossigeno stesso, soprattutto ai fini della produzione di energia. Le catalasi sono pertanto presenti in quasi tutte le cellule aerobiche che, avendo bisogno dell’ossigeno per il loro metabolismo, si sono evolute sviluppando sistemi enzimatici atti a neutralizzare il rischio conseguente alla formazione di sottoprodotti potenzialmente dannosi di questo adattamento (ROS, Reactive oxygen species).

Le catalasi sono enzimi estremamente efficienti, che presentano come cofattore essenziale per l’attività un atomo di ferro incorporato in un gruppo eme. Fra gli enzimi attivi su derivati dell’ossigeno sono perciò quelli che somigliano di più, per la struttura del centro catalitico, all’emoglobina. Fa eccezione un piccolo gruppo di enzimi, presenti in alcuni lattobacilli, che contengono manganese al posto del ferro-eme, e che pertanto sono indicati come pseudo-catalasi.

Negli Eucarioti la catalasi è localizzata in una particolare classe di organelli subcellulari, detti perossisomi perché specializzati nella demolizione di acidi grassi a lunga catena mediante l’azione di ossidasi che producono grandi quantità di perossido di idrogeno. La presenza di catalasi nello stesso compartimento cellulare appare chiaramente funzionale alla difesa della cellula contro questo processo metabolico. La funzione protettiva della catalasi è confermata dalla sua completa assenza nei batteri che non tollerano l’ossigeno (anaerobi obbligati), anche se l’assenza dell’enzima nell’uomo (acatalasemia), dovuta a un raro difetto genetico, non produce sintomi molto gravi, probabilmente per la presenza di sistemi di difesa sostitutivi (per es., perossidasi, glutatione e altri antiossidanti).

→ Radicali liberi: biologia e patologia

Vedi anche
perossisoma Organello citoplasmatico circondato da membrana contenente molti enzimi della classe delle ossidasi. I perossisoma mantengono separati dal citoplasma circostante intermedi metabolici altrimenti dannosi per la cellula. All’interno dei perossisoma sono presenti gli enzimi che formano e utilizzano il perossido ... radicale lìbero radicale lìbero Atomo o aggruppamento di atomi originato dalla rottura di una molecola in corrispondenza di un legame di valenza formato da una coppia di elettroni, uno solo dei quali resta su ognuno dei due frammenti della molecola (scissione omolitica). L'elettrone, che risulta così non appaiato, conferisce ... glutatione Tripeptide presente in tutte le cellule procariotiche ed eucariotiche. È costituito dall’unione di una molecola di acido glutammico (legata con un legame peptidico tra il gruppo γ-COOH e il gruppo α-amminico della cisteina), una di cisteina e una di glicina (γ-glutammilcisteinilglicina, allo stato ridotto ... ferro Elemento chimico di simbolo Fe, numero atomico 26, peso atomico 55,85, densità 7,85 g/cm3, punto di fusione 1536 °C. È il metallo più abbondante della Terra (costituisce il 34,6% della massa della Terra, il 5% della crosta). In natura se ne cono;scono 4 isotopi stabili 2654Fe, 2656Fe (il più abbondante, ...
Categorie
  • BIOCHIMICA in Chimica
Altri risultati per catalasi
  • catalasi
    Enciclopedia on line
    Enzima che scinde l’acqua ossigenata in acqua e ossigeno, presente in tutti gli esseri viventi a eccezione dei microrganismi anaerobi; nei Mammiferi è concentrata nel fegato e nei globuli rossi del sangue. È una proteina coniugata (peso molecolare 250.000) contenente quattro atomi di ferro per molecola. ...
  • catalasi
    Dizionario di Medicina (2010)
    Enzima che scinde il perossido d’idrogeno (acqua ossigenata) in acqua e ossigeno, appartenente alla classe delle ossidoreduttasi. Nei Mammiferi è specialmente concentrata nel fegato e nei globuli rossi del sangue. È una metalloproteina contenente quattro atomi di ferro e uno dei più attivi catalizzatori ...
Vocabolario
catalaṡi
catalasi catalaṡi s. f. [der. di catal(izzatore), col suff. -asi]. – Enzima, uno dei più attivi catalizzatori biologici, presente in tutti gli esseri viventi (a eccezione dei microrganismi anaerobî), nei quali ha prevalentemente la funzione...
acatalaṡemìa
acatalasemia acatalaṡemìa s. f. [comp. di a- priv., catalasi e -emia]. – Rara malattia ereditaria, dovuta a carenza dell’enzima catalasi nel sangue e nei tessuti, ascrivibile quindi al numeroso gruppo delle enzimopenie.
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