Que signifie catalase ?

Définition catalase:

Une catalase est une enzyme qui catalyse la décomposition du peroxyde d'Hydrogène (H2O2) en eau et en oxygène. Cette enzyme du groupe des oxydoréductases catalyse la transformation par dismutation du peroxyde d'hydrogène en eau et dioxygène selon la réaction: 2 H2O2 = 2 H2O + O2.

Une catalase est une chromoprotéine porphyrinique à hème ferrique présente dans les peroxysomes animaux et végétaux et dans les globules rouges. C'est un sous-produit de la dégradation des purines et de l'oxydation des acides gras et peut endommager le génome et les protéines. Les catalases sont donc présentes chez presque tous les êtres vivants aérobies, chez l'homme en particulier dans les peroxysomes du foie et des reins, et les érythrocytes. L'enzyme est sous la forme d'un homotétramère et se trouve dans les peroxysomes.

Une catalase tétramère d'érythrocyte (humain):
Catalase tétramère d'érythrocyte humain
La catalase humaine est constituée de quatre sous-unités identiques de 60 kDa chacune. Chacun de ceux-ci contient un groupe hème et un site de liaison NADPH.


Le peroxyde d'hydrogène est un résidu du métabolisme cellulaire de nombreux organismes vivants et a, entre autres, une fonction protectrice contre les micro-organismes pathogènes, principalement les anaérobies, mais compte tenu de sa toxicité, il doit rapidement se transformer en composés moins dangereux. Cette fonction est réalisée par cette enzyme qui catalyse sa décomposition dans l'eau et l'oxygène. En outre, la catalase est utilisée dans l'industrie textile pour l'élimination du peroxyde d'hydrogène et, dans une moindre mesure, elle est utilisée pour le nettoyage des lentilles de contact qui ont été stérilisées dans une solution de peroxyde d'hydrogène.

L'absence congénitale de catalase est la cause d'une acatalasémie (ou acatalasie), la maladie de Takahara qui se manifeste par l'absence d'activité catalase dans les globules rouges et par de graves infections gangréneuses de la bouche, pouvant entraîner une perte de dents et des destructions sévères des mâchoires et des régions molles qui les recouvrent. Comme maladie congénitale, 2 sur 100 000 habitants souffrent de ce trouble au Japon. Effectivement, des mutations dans le gène CAT peuvent conduire à une déficience héréditaire en catalase, qui est plus fréquente au Japon.

Le mécanisme complet de la catalase n'est pas connu, quoique la réaction chimique se déroule en deux étapes:
  • Dans la première étape, le peroxyde d'hydrogène est réduit et l'enzyme est oxydée pour produire l'eau du produit.
  • Dans la seconde étape, le peroxyde d'hydrogène et l'enzyme sont tous deux réduits et oxydés en oxygène et ainsi libérés en tant que produit à côté d'une autre molécule d'eau.

Aux faibles concentrations de peroxyde d'hydrogène, la catalase oxydée peut oxyder le méthanol et l'éthanol en acide via l'aldéhyde.

Cette enzyme peut agir comme une peroxydase pour de nombreuses substances organiques, en particulier pour l'éthanol qui agit comme un donneur d'hydrogène. Les enzymes de nombreux micro-organismes, tels que Penicillium simplicissimum, qui présentent une activité de catalase et de peroxydase, sont fréquemment appelées catalases-peroxydases.

En microbiologie, le test de catalase est utilisé pour la différenciation bactérienne. La différenciation des staphylocoques à catalase positive des streptocoques à catalase négative revêt une importance clinique particulière. Ici, une goutte de réactif catalase (3% de solution de peroxyde d'hydrogène) est placé sur une lame et une boucle de matériel bactérien brièvement tenu. Réaction positive: bouillonnement direct, formation de cloques; Réaction négative: pas de bouillonnement ou retardé. Alternativement, le peroxyde d'hydrogène dilué peut être déposé directement sur une colonie bactérienne sur une plaque d'agar.

La plupart des bactéries aérobies et anaérobies facultatives, ainsi que les champignons, ont l'enzyme catalase, qui est capable de cliver le H2O2 toxique pour les cellules.

Expérimentalement, le peroxyde d'hydrogène est utilisé en biologie pour induire la mort cellulaire programmée des cellules eucaryotes isolées.

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Revoir la définition catalase ... La définition CATALASE a été vue 9960 fois. Publié le 18/08/2008. Modifié le .
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