catalasi
Catalasi
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).
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