Geomorfologia climatica

MARCO TEÓRICO

CATALASAS Y PEROXIDASAS

1. CATALASAS:

La catalasa es una enzima antioxidante presente en la mayoría de los organismos aerobios. Cataliza la dismutación del peróxido de hidrógeno (H2O2) en agua y oxígeno. La mayoría de estas enzimas son homotetrámeros con un grupo hemo en cada subunidad. Se ha determinado la estructura cristalográfica de nueve catalasas. Algunas catalasastienen subunidades pequeñas (masa molecular ˜ 60 kDa) y otras grandes (masa molecular > 80 kDa). Entre estos dos tipos de catalasas existen diferencias estructurales importantes. Las catalasas pequeñas son menos resistentes a la desnaturalización, unen NADPH, tienen hemo b y se inhiben e inactivan por sustrato.

En cambio, las catalasas grandes tienen un dominio extra en el C-terminal que essemejante a la flavodoxina, son muy resistentes a la desnaturalización, tienen
Hemo d, presentan enlaces covalentes inusuales cercanos al sitio activo y son resistentes a concentraciones molares de H2O.

1.1. Características Estructurales
La catalasa (peróxido de hidrógeno: peróxido de hidrógeno oxidorreductasa, EC 1.11.1.6) es una de las enzimas más abundantes en la naturaleza y se encuentraampliamente distribuida en el organismo humano, aunque su actividad varía en dependencia del tejido; ésta resulta más elevada en el hígado y los riñones, más baja en el tejido conectivo y los epitelios, y prácticamente nula en el tejido nervioso. A nivel celular se localiza en las mitocondrias y los peroxisomas, excepto en los eritrocitos, donde se encuentra en el citosol.2 Esta enzima es unametaloproteína tetramérica, cuyo peso molecular se encuentra en el rango de 210-280 kD. Consta de 4 subunidades idénticas que se mantienen unidas por interacciones no covalentes. Cada subunidad contiene un grupo prostético de protoporfirina IX y el contenido protohémico y el de hierro representan un 1,1 % y 0,09 % respectivamente del peso molecular total de la enzima.3
En algunas especies la CATcontiene moléculas de nicotinamín adenín dinucleótido fosfatado en su forma reducida (NADPH) ligadas estrechamente a la enzima; así se ha demostrado que la CAT humana y la de res están ligadas a 4 moléculas de NADPH, 1 en cada subunidad y que no existe interacción directa entre el grupo hemo y el NADPH.4 En la figura aparece la representación de una subunidad de la enzima.
El NADPH unido a la enzimano está involucrado en su actividad catalítica o peroxidativa. Esta molécula puede intervenir en la prevención y reversión parcial de la inactivación de la CAT por su propio sustrato tóxico y estabiliza a la enzima por tener un efecto alostérico sobre su conformación. Además, la CAT constituye un reservorio de NADPH, lo cual juega un importante papel durante el estrés oxidativo.5
1.2. FunciónEnzimática
La CAT como parte del sistema antioxidante está involucrada en la destrucción del H2O2 generado durante el metabolismo celular. Esta enzima se caracteriza por su alta capacidad de reacción pero relativamente poca afinidad por el sustrato. Presenta 2 funciones: la catalítica y la peroxidativa. Ambas se pueden representar por la ecuación:
H2O2 + H2R ---------- 2H2O + R
Sustrato donadorCAT
La reacción general entraña la reducción del sustrato tomando los átomos de hidrógeno aportados por el donador, y los productos finales serían el sustrato reducido y el donador oxidado.
En la función catalítica, el donador es otra molécula de H2O2. Esta función sólo puede ser realizada por la enzima en su forma tetramérica.6
H2O2 + H2O2 -----® 2H2O + +O2
En la reacción peroxidativa la enzimapuede utilizar como donadores de hidrógeno al metanol, etanol, ácido fórmico, fenol y formaldehído. 7 Esta función se puede realizar con monómeros, dímeros y tetrámeros.6
La actividad de la CAT puede ser inhibida por el cianuro, la azida, el sulfuro, la hidroxilamina, el paracetamol, la bleomicina, la adriamicina, la benzidina y el paraquat.

2. PEROXIDASAS
Las peroxidasas son un tipo...