LABORATORIO 3, PREINFORME ENZIMAS

BIOLOGIA GRUPO-9

INTRODUCCIÓN

En esta práctica se reconocerá la presencia de enzimas, teniendo en cuenta que las enzimas son fundamentales para la célula debido a que llevan a cabo las reacciones químicas rápidas a temperatura ambiente, estas también coadyuvan a la transformación de sustratos en productos.

Para dar una información más precisa e entendible se dice que la enzima es una proteína sintetizada por la célula que cataliza o acelera una reacción termodinámicamente posible y de manera específica.

MARCO TEORICO

Las enzimas son proteínas sintetizadas por las células, que cataliza o acelera una reacción termodinámicamente posible, ya que las enzimas son las que llevan a cabo las reacciones químicas rápidas a temperatura ambiente; ellas tienen que actuar frente a algo, en este caso actúan frente a lo llamado sustrato, el cual se une al catalizador por medio de los aminoácidos del sitio activo que este presenta en su estructura tridimensional, formando complejo enzima-sustrato. Sin la presencia de un cofactor las enzimas pueden llegar a ser no tan activas; para tener un concepto más claro se define un cofactor generalmente como un ion metálico que frecuentemente es responsable de la actividad catalítica, si no existe la enzima no funciona.

- ¿en qué tipos de organismos se encuentra presente catalasa, en los aerobios o anaerobios?Los microbios que utilizan oxigeno molecular (aerobios) producen más energía a partir de nutrientes que los que no utilizan oxigeno (anaerobios). Los organismos que requieren oxígeno para vivir se denominan aerobios estrictos. Debido a esto los aerobios estrictos están en desventaja porque el oxígeno es poco soluble en el agua de su ambiente. Por ende, muchas de las bacterias han desarrollado o conservando la capacidad de continuar creciendo en ausencia de oxígeno. Estos se conocen como organismos anaerobios facultativos; en otras palabras los anaerobios facultativos pueden utilizar oxigeno cuando está presente pero pueden continuar creciendo mediante la fermentación o la respiración anaeróbica cuando nos hay oxígenos disponible.La catalasa es una enzima perteneciente a la categoría de las oxidorreductasas que cataliza la descomposición del peróxido de hidrógeno (H202) en oxígeno y agua. Esta enzima utiliza como cofactor al grupo hemo y al manganeso.

El peróxido de hidrógeno es un residuo del metabolismo celular de muchos organismos vivos y tiene entre otras una función protectora contra microorganismos patógenos, principalmente anaerobios, pero dada su toxicidad debe transformarse rápidamente en compuestos menos peligrosos. Esta función la efectúa esta enzima que cataliza su descomposición en agua y oxígeno.1

- ¿La catalasa tiene o no cofactores?, si los tiene cuales son.Las Catalasas son las enzimas que catalizan la conversión del peróxido de hidrógeno al agua y al oxígeno, usando un hierro o el cofactor del manganeso. Esto se encuentra en peroxisomes en la mayoría de las células eucarióticas. Su solamente substrato es peróxido de hidrógeno. Sigue un mecanismo del ping-pong.Aquí, su cofactor es oxidado por una molécula de peróxido de hidrógeno y después regenerado transfiriendo el oxígeno encuadernado a una segunda molécula del substrato.2

- ¿la catalasa tiene una estructura cuaternaria?Un enfoque más cercano a la catalasa, enzima que descompone el peróxido de hidrogeno en agua y oxígeno. En las células, cuatro cadenas de catalasa se asocian entres si formando una estructura cuaternaria. Cada cadena plegada forma una cavidad en torno a un grupo hem. El átomo de hierro del grupo hem ayuda a la catálisis. Las propiedades eléctricas del hem unido a la enzima asegura que no se produzcan los dañinos radicales libres de oxigeno como subproducto de descomposición del peróxido de hidrogeno.3 (Cecie Starr, RalphTaggar)

- ¿Cómo se puede clasificar a la catalasa, de acuerdo con la reacción que cataliza?EC1 Oxidoreductasas – peroxidasas

- Haga una descripción sobre el efecto que tiene la temperatura en la actividad de las enzimas.

- Un incremento de 10°C duplica la velocidad de reacción, hasta ciertos límites. El calor es un factor que desnaturaliza las proteínas por lo tanto si la temperatura se eleva demasiada, la enzima pierde su actividad.

- ¿Cómo influye en la actividad catalítica los cambios de pH?

- La intensidad máxima de la actividad de la enzima, ocurre en el pH óptimo, con rápida disminución de la actividad a cada lado de este valor de pH. La actividad óptima generalmente se observa entre los valores de 5 y 9. El pH óptimo de una enzima puede guardar relación con condiciones óptimas para la fijación de la

1 (Anonimo)2 (Mandal)3

enzima a su sustrato. Cuando hay un exceso de iones hidrogeno, las enzimas los unen a sus moléculas y ante una ausencia o falta los ceden. Este cambio tiene una doble consecuencia sobre la molécula. Como todas las proteínas, las enzimas desempeñan su función por los residuos de aminoácidos; algunos confieren a su superficie una distribución de cargas eléctricas. Cuando la concentración de iones hidrogeno es muy baja en comparación con la concentración optima, la molécula los cede desapareciendo cargas positivas o apareciendo cargas negativas en su superficie. Ante una concentración elevada de iones hidrogeno, algunos se fijan a la molécula desapareciendo cargas (-) o poniendo cargas (+) que no existían. Así mismo al cambiar las cargas eléctricas en los residuos de aminoácidos se alteran los lazos de unión dentro de la molécula variando su acomodo tridimensional con recuperación de la actividad de la enzima.

- Consulte sobre los catalizadores inorgánicos y establezca dos diferencias con respeto a las enzimasLos catalizadores inorgánicos suelen ser metales de transición, como el platino y el níquel, o compuestos de metales de transición, como el dióxido de manganeso. Estas sustancias pueden combinarse con los reactivos y modificar la densidad electrónica en la unión química que se rompe durante la reacción. De esta manera se reduce la energía de activación y se facilita la reacción. En el caso de la descomposición del agua oxigenada, el catalizador debilita la unión entre los dos átomos de oxígeno (H-O-O-H), que se separan durante el proceso.

- ¿Qué otros factores, además de la temperatura y el pH, influyen en la actividad de una enzima?Concentración del sustrato.- A mayor concentración del sustrato, a una concentración fija de la enzima se obtiene la velocidad máxima. Después de que se alcanza esta velocidad, un aumento en la concentración del sustrato no tiene efecto en la velocidad de la reacción.

FICHAS TÉCNICAS

Nombre formula aspecto peligrosidad primeros auxilios

- Peróxido de hidrogeno H2O2

Liquido XiLavar con abundante agua

- Ácido clorhídrico HCl

Liquido CLavar con abundante agua y jabón

- Hidróxido de sodio NaOH

Polvo Xi, C, XnLavar con abundante agua y jabón

- Cloruro de mercurio Hg2Cl2Polvo blanco Xn, Xi,T+ Quitar ropa contaminada y lavar con agua durante 15 minutos

- Dióxido de manganeso, oxido de manganeso (IV)MnO2Solido negro XnEvitar dispersión del polvo, sacar al aire libre y lavar con abundante agua y jabón.

BibliografíaAnonimo. (s.f.). La catalasa. Recuperado el 02 de 09 de 2013, de

http://es.wikipedia.org/wiki/Catalasa

Cecie Starr, Ralph Taggar. (s.f.). Reglas basales del metabolismo. En R. T. Cecie Starr, Biología: la unidad y diversidad de la vida.

Mandal, D. A. (s.f.). News medical. Recuperado el 02 de 09 de 2013, de http://www.news-medical.net/health/Antioxidant-Enzyme-Systems-(Spanish).aspx

http://docencia.udea.edu.co/bacteriologia/MicrobiologiaAmbiental/microbiologia_3.pdf

http://www.utadeo.edu.co/comunidades/estudiantes/ciencias_basicas/bioquimica/guia_4_1.pdf

http://www.grupoprevenir.es/fichas-seguridad-sustancias-quimicas/0175.htm

http://www.resistenciaselectricaspresis.com/?vp=1&ver=1&id=3150&micro2=presis@colombia.com