При нанесенні стоматологом пероксиду водню на слизову оболонку порожнини рота з'явилася інтенсивна піна. Який фермент спричиняє такий ефект?

Чому це правильна відповідь

Умова тесту описує характерну реакцію розкладання перекису водню з виділенням великої кількості кисню, що проявляється утворенням інтенсивної піни. Це типовий прояв роботи ферменту каталази — одного з головних компонентів антиоксидантного захисту клітин. Такий процес належить до вільнорадикальних і пероксид-розкладальних реакцій, спрямованих на нейтралізацію потенційно токсичного H₂O₂, який може генерувати гідроксильні радикали та викликати пероксидне ушкодження білків, ліпідів і нуклеїнових кислот. Механізм дії каталази базується на її здатності каталізувати дисмутацію перекису водню: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑. Цей фермент локалізується у пероксисомах клітин епітелію та багатьох тканин і містить гемовий активний центр, який переходить через проміжні оксидовані стани (комплекс I та II) під час реакції. Каталаза не потребує додаткових коферментів, працює з надзвичайно високою швидкістю та має високу спорідненість до H₂O₂, особливо коли його концентрація підвищена в місці нанесення, як при використанні стоматологом. Регуляція активності каталази здебільшого визначається рівнем перекису водню та станом пероксисом. Її активність зростає при підвищенні концентрації субстрату, а сам фермент є частиною скоординованої системи антиоксидантного захисту, разом із глутатіонпероксидазою та супероксиддисмутазою. Клінічний феномен піноутворення пов’язаний із виділенням молекулярного кисню — продукту реакції, яку каталаза виконує миттєво та масово при контакті з високою концентрацією H₂O₂. Жоден інший фермент зі списку не здатний виконати настільки швидкий розпад перекису водню з формуванням видимого пінистого шару. Тому саме каталаза є відповідальним ферментом у даній ситуації, і її механізм повністю відповідає клінічному ефекту.