יצורים אירוביים (אווירניים) משתמשים בחמצן על מנת ליצור אנרגיה, התהליך נקרא נשימה תאית.
תוך כדי פעילות הנשימה התאית נוצרים תוצרי לוואי רעילים: מי חמצן H2O2 ויון של חמצן O2- (סופראוקסיד, superoxide).
לתוצרים אלו יש יכולת חמצון חזקה באופן כללי ועם חומרים אורגאניים בפרט. פעולת החמצון גורמת לשינוי תצורת החומר האורגאני ונזק לפעילותו. על אף הכמות הזניחה של תוצרי הלוואי (חלקיקי אחוז עד אחוזים בודדים), תוצרים אלו מסוכנים מאוד לתא ויכולים להוביל למותו.
על מנת לנטרל את תוצרי הלוואי המחמצנים המזיקים פיתחו היצורים האווירניים 3 אנזימים:
(1). סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD, superoxide dismutase) ההופך את יון הסופראוקסיד למי חמצן (פחות מסוכנים).
(2). פרוקסידאז (Peroxide) הופך את מי החמצן למים.
(3). קטלאז (Catalase) הופך מי חמצן למים וחמצן. לאנזים זה קבוצת הם (Heme) ובמרכזה אטום ברזל (כמו בהמוגלובין).
תהליך נטרול מי החמצן מתרחש בשני שלבים:
בשלב ראשון מולקולת מי חמצן הופכת למים ואטום חמצן אחד נקשר לקטלאז.
בשלב השני מולקולת מי חמצן נוספת הופכת למים ומולקולת החמצן השנייה חוברת לראשונה ליצור מולקולת חמצן.
תמונה של מבנה האנזים, באדיבות ויקיפדיה.
מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.