Laboratorio Acción de una enzima de tejidos vegetales y animales

OBJETIVOS

Observe el efecto de la enzima peroxidasa, que se halla presente en tejidos animales y vegetales sobre el agua oxigenada.

Compare la acción de la peroxidasa (catalizador orgánico) y del bióxido de manganeso (catalizador inorgánico) sobre un mismo sustrato (agua oxigenada).

Compruebe el efecto de la variación de la temperatura en la actividad enzimática.

MARCO TEORICO

Enzima: son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles. Una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible pero que transcurre a una velocidad muy baja, transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima. Las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos.Catalizador: es una sustancia o agente acelerador de una reacción química, en algunos casos también puede configurarse como un agente iniciador de la reacción; sin embargo, como característica particular, los catalizadores no actúan en dicha reacción. Es decir que son aceleradores de reacciones metabólicas, en nuestro organismo son las causantes de la oxidación de nutrientes, también son conocidos como proteínas funcionales pero más popularmente como enzimas.

PREGUNTAS1. Acción de un catalizador inorgánico sobre el agua oxigenada.a.) ¿qué papel desempeña el bióxido de manganeso en la reacción? Y el agua oxigenada? Hubo desprendimiento de calor? R/- El papel que desempeña el bióxido

de manganeso en la reacción es el de catalizador inorgánico, el papel del agua oxigenada es el de sustrato de la enzima. No hubo desprendimiento de calor solo se libera oxigeno y agua.b.)Observe la reacción y compárela con la anterior ¿ocurrió con mayor o menor intensidad? El aumento de la temperatura afecto el catalizador? R/- Ocurrió con menor intensidad ya que el calor afecto la acción del catalizador.c.) Compare la reacción con las dos anteriores ¿Cómo afecto la disminución de la temperatura la acción del bióxido de manganeso? Explique. R/- se produjo oxigeno con mayor intensidad, hizo que la reacción se acelerara2. Acción de un catalizador de origen animal sobre el agua oxigenada.a.)¿Que papel desempeña el hígado en la reacción? Cuál es la naturaleza química de la sustancia que cataliza esta reacción? Hubo desprendimiento de calor? R/- El hígado actúa como el catalizador en la reacción, es de carácter animal, si hubo desprendimiento de calor b.)¿Hubo reacción? Compare lo observado con el ítem 1b y explique. R/- Es similar a lo ocurrido en el ítem 1b el calor afecto la reacción e impidió que el catalizador reaccionara.c.)¿Hubo reacción? como es su intensidad en relación con la observada en el tubo 1

del ítem 2a? Qué efecto tiene la disminución de la temperatura sobre la acción del

catalizador? cree usted que si el agua oxigenada se agregara después de dejar que el

hígado vuelva a la temperatura ambiental, la intensidad de la reacción seria como la

de dicho tubo 1? Explique. R/- Hubo reacción pero en menor intensidad

d.) ¿esta reacción es mayor ó menor en intensidad a la del tubo 1 del ítem 2a?por

qué? R/- Presenta mayor intensidad porque al agregarle el sustrato reacciona

rápidamente ya que hay más disponibilidad de la enzima

e.) Tome los dos tubos que se pusieron al baño maría, que ya deben de estar a

temperatura ambiente y agregue nuevamente 2 ml de agua oxigenada. ¿Que observa

en cada tubo? R/- En el catalizador inorgánico el calor afecta la enzima y hay poca

reacción y en el caso de el hígado el calor desnaturalizo sus componentes

3. Acción de un catalizador de origen vegetal sobre el agua oxigenada.

a.)¿Qué papel desempeña la papa en la reacción? Cuál es la naturaleza química de la

sustancia que cataliza esta reacción? Hubo desprendimiento de calor? R/- La papa

actúa como catalizador de origen vegetal y en esta reacción hay un consumo de calor.

b.)¿Hubo reacción? Compare lo observado con el ítem 1b y explique. R/- Hubo muy

poca reacción y se libero poco oxigeno

c.)¿Hubo reacción, como es su intensidad en relación con la observada en el tubo 1

del ítem 2a? Qué efecto tiene la disminución de la temperatura sobrela acción del

catalizador? cree usted que si el agua oxigenada se agregara después de dejar

que la papa vuelva a la temperatura ambiental, la intensidad de la reacción

seria como la de dicho tubo 1? explique R/- Si hubo reacción pero su intensidad

es menor, la temperatura afecta la reacción disminuyendo o aumentando el

movimiento de los átomos de las enzimas, aunque no siempre sufren este

cambio 

d.) ¿esta reacción es mayor ó menor en intensidad a la del tubo 1 del ítem 2a?

por qué? R/- Es en menor intensidad a la del ítem 2a por que el hígado

reacciona con mayor intensidad, aunque sucede rápidamente.

e.) Tome el tubo que puso al baño maría, que ya deben de estar a temperatura

ambiente y agregue nuevamente 2 ml de agua oxigenada. Compare el

resultado con lo observado en el ítem 2e ¿qué conclusiones puede sacar? R/-

La fuente de enzima animal reacciona en mayor velocidad en comparación con

la fuente de enzima vegetal a temperaturas similares.

En términos generales, ¿la intensidad de las reacciones fue mayor o menor

cuando utilizo hígado o cuando se utilizo papa? De al menos dos razones que

expliquen su respuesta

PREGUNTAS

1. ¿en toda reacción enzimática hay liberación de energía? Explique. R/- no,

sólo se producirá energía en aquellas reacciones que, por una transferencia

electrónica dan lugar a productos fosforados, por ejemplo el ATP.

2. siempre que en una reacción enzimática se libera energía, ¿es en forma de

calor? Explique. R/- No siempre que se libera en energía es en forma de calor

3. ¿Qué cambios pueden sufrir, con la reacción a la estructura química y al número

inicial de moléculas, el sustrato y la enzima en una reacción? R/- el sustrato puede ser

reducidos u oxidados, se les puede transferir grupos funcionales, romper varios

enlaces e introduciendo radicales -H y –OH o bien adicionan grupos funcionales a los

dobles enlaces, también convierten los sustratos isómeros unos en otros, mientras que

las enzimas pueden sufrir cambios en su estructura y asi ser inactivadas, perdiendo su

función pero esto es propio de la naturaleza enzimática, algunas podrán ser

inactivadas con sales otras con calor e incluso por otras enzimas.

4. Si usted hace reaccionar agua oxigenada con peroxidasa y espera hasta que

termine la reacción, ¿Cómo comprobaría que la enzima conserva su poder catalítico?

R/-Si sigue habiendo moléculas de enzima activas, al añadir más agua oxigenada

seguirá descomponiéndose en agua y oxígeno. Las enzimas son proteínas y pierden

sus propiedades con facilidad, lo normal es que la cantidad de moléculas de

peroxidasa funcionales disminuya con el tiempo y esta vez, añadiendo igual cantidad

de agua oxigenada se obtenga menos oxígeno en el mismo tiempo.

5. ¿en cual organela celular se sintetizan las enzimas? R/-Las enzimas son proteínas y

las proteínas se sintetizan en los ribosomas que se encuentran en el retículo

endoplasmaticorugoso, aunque hay algunas enzimas que son sintetizadas en las

mitocondrias pero se emplean únicamente allí y son muy pocas.

6. ¿las enzimas naturales actúan únicamente en el interior de las células? Explique por

medio de varios ejemplos. R/-La mayoría de las reacciones enzimáticas se generan en

el interior de la célula, pero hay otras tantas, tanto en eucariotas como en procariotas

que se generan en el exterior, por ejemplo cuando la célula incorpora materia esta se

degrada en energía química (ATP) dentro de la misma ya sea por glucólisis, ciclo de

krebs, cadena oxidativa; y Dentro de las extracelulares, se encuentra por ejemplo la

lactasa, que degrada la lactosa en fructosa y glucosa. La lisozima, una enzima

presente en las lágrimas y la saliva que actúa como defensa contra las infecciones. Y

en procariotas, la beta-lactamasa, una enzima secretada al exterior para crear

resistencias a antibióticos tipo penicilina.

7. ¿Qué otros factores, además de los cambios en la temperatura y en el pH, influyen

en la actividad de una enzima? R/- cantidad de enzima activa, cantidad de sustrato,

presencia de coenzima, presión, fuerza osmotica

8. desde el punto de vista enzimático, ¿Qué diferencia hay entre la leche cruda y la

leche pasteurizada? R/- la leche cruda contiene enzimas y/o organismos perjudiciales

para el consumo mientras que la leche pasteurizada a sufrido un proceso en el cual

esas enzimas han sido neutralizadas.

9. ¿Cómo explicaría elhecho de ptialina de la saliva actúe sobre el almidón en la boca

pero no en el estomago? R/-La ptialina contiene amilasa salival, la enzima encargada

de romper los enlaces externos del almidón. Todas las enzimas tienen un pH óptimo

para su funcionamiento; la amilasa es una enzima que trabaja en un nivel básico o de

basicidad. De hecho, al llegar al estómago, el bolo alimenticio contiene aún la amilasa,

pero allí se desnaturaliza por el alto nivel de acidez. Como los enlaces del almidón aún

no están rotos en su totalidad, en el intestino delgado se encuentran con la amilasa

pancreática que termina de hacer el trabajo de separarlo.

10. Cite 5 enzimas con los sustratos respectivos sobre las cuales actúan y los

productos que se obtienen? R/- Transferasas: Transfieren grupos activos (obtenidos

de la ruptura de ciertas moléculas) a otras sustancias receptoras. Suelen actuar en

procesos de interconversión de monosacáridos, aminoácidos, etc. Ejemplos:

transaminasas, quinasas. 

Hidrolasas: Verifican reacciones de hidrólisis con la consiguiente obtención de

monómeros a partir de polímeros. Actúan en la digestión de los alimentos,

previamente a otras fases de su degradación. Ejemplo: glucosidasas, lipasas. 

Isomerasas: Actúan sobre determinadas moléculas obteniendo de ellas sus isómeros

de función o de posición. Suelen actuar en procesos de interconversión. Ejemplo:

epimerasas.(mutasa). 

Liasa: Catalizan reacciones en las que se eliminangrupos (H2O, CO2 y NH3) para

formar un doble enlace o añadirse a un doble enlace, capaces de catalizar la

reducción en un sustrato. En la parte de enzimas Sustrato es una molecula que

sobre actua en una enzima, el sustrato se une al sitio activo de la enzima, y se

forma un complejo enzima-sustrato. El sustrato por acción de la enzima es

transformado en producto y es liberado del sitio activo, quedando libre para

recibir otro sustrato. Ejemplos: descarboxilasas, liasas.

Ligasas

Realizan la degradación o síntesis de los enlaces denominados "fuertes"

mediante al acoplamiento a sustancias de alto valor energético (como el ATP).

Ejemplos: sintetasas, carboxilasas.

maltasa---------- sobre maltosa

lactasa----------- sobre lactosa

piruvato cinasa------- sobre el fosfoenol piruvato (glucolisis)

citrato sintetasa-------- sobre acetil CoA y Oxalacetato (ATC)

glutamato descarboxilasa--- sobre el glutamato para formar GABA

CONCLUSIONES

Todas las células vivas, ya sean células que conformen tejidos animales o

vegetales, cuentan con catalizadores específicos, denominados enzimas, los

cuales sirven para ayudar a acelerar la velocidad de los procesos metabólicos.

Las reacciones de las enzimas pueden ser afectadas en su función, tanto por

factores de temperatura denominado el proceso de desnaturalización y cuando

las células han dejado de ser orgánicas, es decir, que forman parte de la

materia muerta o se les considera células muertas