UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUDESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINAAsignatura: Biología Celular y Molecular CICLO. 2014 - 1

ACCIÓN ENZIMÁTICA

COMPETENCIAS

1. Reconoce el efecto de una enzima peroxidasa presente en tejidos animales y vegetales

2. Reconoce el efecto de la enzima amilasa y ureasa3. Determina el efecto de la temperatura y el pH en la intensidad de reacción

enzimática4. Valora el papel de las enzimas en el metabolismo

INTRODUCCIÓN

Las enzimas son proteínas específicas, que actúan como catalizadores de las reacciones químicas en todos los seres vivos. La actividad enzimática puede comprobarse experimentalmente mediante la identificación y cuantificación de los productos formados en la reacción que ellas regulan

La acción de estos compuestos proteicos en una reacción, se ve afectada por la variación de factores físicos y químicos como la temperatura, concentración de la enzima y del sustrato, el pH. Etc.

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 encuentra ampliamente 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. Esta enzima es una metaloproteína 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.

El peróxido es un producto de la actividad celular y al acumularse en exceso intoxica la célula por lo cual debe ser degradado por la enzima específica. La reacción en la cual interviene la peroxidasa se presenta de la siguiente manera: peroxidasa

2H2O2 2H2O + O2

Esta reacción puede visualizarse por la formación de burbujas, las cuales se producen debido al desprendimiento de oxígeno. La cantidad de burbujas es una medida cualitativa proporcional a la intensidad de la reacción y puede utilizarse para evaluar la dinámica de la reacción

La amilasa, denominada también ptialina o tialina, es un enzima hidrolasa que tiene la función de digerir el glucógeno y el almidón para formar azúcares simples, se produce principalmente en las glándulas salivares (sobre todo en las glándulas parótidas) y en el páncreas. Tiene un pH de 7. Cuando uno de estas glándulas se inflama aumenta la producción de amilasa y aparece elevado su nivel en sangre.

La ureasa cataliza la hidrólisis de la urea a dióxido de carbono y amoniaco. Se encuentra principalmente en semillas, microorganismos e invertebrados. La enzima ureasa de la soja (Glycine max) descompone la urea en amoníaco y el dióxido de carbono:

CO(NH2)2 + H2O → 2 NH3 + CO2

La disolución de amoníaco (NH3) tiene un pH alto que puede ser detectado mediante un papel indicador de pH. El amoníaco producido por la reacción también puede ser detectado por el olor. La urea es un compuesto especialmente bueno para la eliminación de nitrógeno debido a que es soluble en agua y menos tóxico que el amoníaco . La orina humana contiene 2% de urea.

MATERIALES Y MÉTODOS

MATERIALES

Tubos de ensayoBeakerssolución diluida de almidón 10%Ácido cítrico 10%Bicarbonato de Sodio 10% (NaHCO3)Solución indicadora universalHígado de pollo y corazón de polloFrutas verduras: Papa, tomate, manzana, peraExtracto de soja (10 ml de agua por gramo de materia seca de soja)Pinzas de maderaPipetasLicuadora o mortero

TermómetroBaño maríaHieloReactivo de FehlingLugolAgua oxigenadaGradillas

MÉTODOS

Acción de un catalizador de origen animal sobre el H2O2

1. Marcar 4 tubos de ensayo con los números 1, 2 3, y 42. En el tubo 1 adicionar un pedazo de hígado y 2 ml. de agua oxigenada. Observar la

intensidad de la reacción. Qué papel desempeña el hígado en ella? Cuál es la naturaleza química de la sustancia que cataliza la reacción? Hubo desprendimiento de calor?

3. Tomar un pedazo de hígado similar al anterior, agregar al tubo 2 y colocar al baño de maría durante 10 minutos. Retirar, dejar enfriar y adicionar 2 ml de agua oxigenada. Se presenta reacción? Cómo explica este resultado.

4. Tomar el tubo 3 y agregar otro pedazo de hígado en la misma cantidad que en la anterior y colóquelo en un recipiente con hielo durante 10 minutos. Retírelo e inmediatamente adicionar 2 ml de agua oxigenada. Ocurre reacción? Cómo es su intensidad en relación con las anteriores reacciones?. Cree usted que si el agua oxigenada se agrega después de dejar que el hígado vuelva a la temperatura ambiente, la intensidad de la reacción sería como la del tubo 1? Explique

5. Tomar el tubo 4 y agregar media cucharadita de macerado de hígado y luego 2 ml de agua oxigenada. Es esta reacción mayor o menor en intensidad a la del hígado sin homogenizar? Porqué?

Acción de una catalizador de origen vegetal sobre el H2O2

1. Tomar 4 tubos de ensayo, y agregar en 1 trocitos de papa, en el 2 trocitos de tomate, en el 3 trocitos de manzana en el 4 trocitos de pera; luego agregar en cada tubo 2 ml de agua oxigenada. Observar la intensidad de la reacción. Qué papel desempeña el sustrato en ella? Cuál es la naturaleza química de la sustancia que cataliza esta reacción?. Hubo desprendimiento de calor? Explique.

2. Hacer un macerado de los materiales anteriores, colocar por separado de 2 a 3 ml en tubos de ensayo y agregar en cada tubo 2 ml. De agua oxigenada. Observar

3. Tomar trocitos de papa similar al punto 1 y agregar a un tubo de ensayo. Colocar al baño maría durante 10 minutos. Retirar, dejar enfriar y adicionar 2 ml de agua

oxigenada. Se presenta reacción? Este resultado se explica igual que al de la experiencia 1? Porqué?

4. En otro tubo, agregar otro pedazo de papa en cantidad similar al anterior y colocar en un recipiente con hielo durante 10 minutos. Retirar e inmediatamente adicionar 2 ml de agua oxigenada. Ocurre reacción? Cómo es su intensidad en relación a los tubos anteriores? Qué efecto tiene la disminución de la temperatura sobre el catalizador?

Acción de la Ptialina o Amilasa

1. Poner en una gradilla cuatro tubos de ensayo, numerados del 1 al 42. Añadir en cada uno de los tubos 5 ml de una solución diluida de almidón3. A los tubos 3 y 4 añadir una pequeña cantidad de saliva4. En los tubos 1 y 2 hacer la reacción de Fehling y lugol respectivamente5. Colocar los tubos 3 y 4 a baño maría 37° por espacio de 15 minutos; luego hacer la

reacción de Fehling y lugol.

Preparación de la Ptialina: Después de enjuagarse la boca, masticar un trozo de papel filtro para estimular la salivación. Los líquidos segregados se van pasando a un embudo que tenga un papel filtro, el filtrado se coloca en un tubo de ensayo hasta obtener 1 ml.La saliva así obtenida se diluye empleando 1ml de saliva y 10 ml de agua destilada, así se obtiene la preparación de la enzima base.

Acción de la Ureasa

1. Colocar 8 ml de cada una de las siguientes soluciones en tres tubos de ensayo: ácido cítrico, bicarbonato y agua destilada; agregar 5 gotas del reactivo universal de pH

2. Medir el pH de la úrea y de la suspensión de la soya3. Añadir a los tres tubos 2 ml de solución de urea, mezclar y observar el color4. Añadir a los tres tubos 2 ml de la suspensión de soja.5. Comparar los colores y los olores de las mezclas en todos los tubos. Repita esta

observación a los 3 min.

RESULTADOS

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS