Die Katalase ist ein wichtiges Enzym, das in Kartoffeln und vielen anderen Organismen vorkommt und eine zentrale Rolle im Stoffwechsel spielt.
Die Wirkungsweise von Enzymen basiert auf dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, wobei sich ein Enzym-Substrat-Komplex bildet. Bei der Katalase in Kartoffel wird Wasserstoffperoxid (H₂O₂) in Wasser und Sauerstoff gespalten. Diese Katalase Wirkung lässt sich durch die Reaktionsgleichung 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂ beschreiben. Der Aufbau von Enzymen besteht aus einer spezifischen Proteinstruktur mit einem aktiven Zentrum, das genau zur Form des Substrats passt.
Die Enzymaktivität wird stark von äußeren Faktoren beeinflusst. Die Temperaturabhängigkeit zeigt ein charakteristisches Temperaturoptimum bei etwa 37°C, während zu hohe Temperaturen zur Denaturierung führen. Auch der pH-Wert spielt eine entscheidende Rolle - die Beeinflussung der Enzymaktivität durch pH-Wert zeigt sich in einem optimalen Arbeitsbereich zwischen pH 6-8. Bei der Enzymaktivität Substratkonzentration gilt: Je mehr Substrat vorhanden ist, desto schneller läuft die Reaktion ab, bis eine Sättigung erreicht ist. Zu den wichtigsten Eigenschaften von Enzymen gehören ihre Substratspezifität, Temperaturabhängigkeit, pH-Abhängigkeit und die Fähigkeit, Reaktionen zu beschleunigen ohne selbst verbraucht zu werden. Ein Katalase Mangel kann zu verschiedenen Symptomen wie erhöhter Anfälligkeit für oxidativen Stress führen.
