Prctica 13.Cintica enzimtica 3: efecto del pH y temperatura.Ana Judith Rojas Muiz 139328M.C. Priscilla E. Morales CervantesLa temperatura es uno de los factores ms importantes a considerar en el estudio y control de las reacciones catalizadas por enzimas. La mayora de las reacciones qumicas aumentan su velocidad a medida que aumentamos la temperatura, ya que hay un importe mayor de energa cintica a las molculas reactantes, lo que conduce en un mayor ndice de colisiones productivas por unidad de tiempo.Las reacciones enzimticas se rigen bajo este concepto, pero tambin es necesario considerar la naturaleza proteica de las enzimas, la cual le otorga caractersticas especficas a la reaccin.La energa de activacin es la cantidad de energa necesaria para que una reaccin qumica o un proceso puedan iniciarse. Mientras que, el estado de transicin es el estado rico en energa de las molculas que interaccionan en la cima de la barrera de activacin. La velocidad de una reaccin qumica es proporcional a la concentracin del complejo en el estado de transicin.

Palabras clave: Isomerasa, pH, Enzima, km, grupos funcionales.

Objetivo: El alumno analizar el efecto del pH y de la temperatura sobre la actividad enzimtica en una reaccin. Basado en: a. Discutir el efecto sobre el comportamiento cataltico de una enzima al variar el pH de la mezcla de reaccin. b. Discutir los cambios que se presentan en la cintica enzimtica al variar la temperatura de reaccin. c. Determinar las condiciones ptimas de reaccin en funcin de estos dos factores (pH, temperatura). Es lgico pensar que el pH de una solucin influye sobre la velocidad de una reaccin catalizada por enzimas. El sitio activo y el sitio de enlace de una enzima generalmente estn compuestos por grupos ionizables que deben presentarse con una forma inica apropiada o especfica, de tal manera, que se pueda mantener la conformacin adecuada de estos sitios en la enzima y pueda llevarse a cabo la unin del sustrato y su transformacin hacia productos. Igualmente puede existir un sustrato con grupos ionizables y debe contener una forma inica especfica para que pueda unirse a la enzima y posteriormente se realice la catlisis. Los efectos de pH sobre la estabilidad de una enzima se deben tomar en cuenta en cualquier estudio de efecto de pH sobre la catlisis de sustrato. Materiales:1.- 14 tubos de ensaye 2.- 1 gradilla 3.- Celdas de fotocolormetro 4.- Fotocolormetro 5.- Baos de agua de temperatura controlada 6.- 3 Pipetas de 1.0 ml 7.- 2 pipetas de 5.0 ml

Mtodos:

Mezclar e incubar a 37 C durante 2 min.

Agregar 0.5 mL de Enzima (Invertasa) a todos los tubos.

Mezclar e incubar a 25C durante 20 min.

Agregar 1 mL de Dinitrosalicilato a todos los tubos.

Mezclar y calentar en bao de agua a ebullicin durante 5 min.

Enfriar y leer a 540 nm ajustando a cero con el tubo No. 8

Mezclar e incubar 5 min a la temperatura indicada. Agregar 1 mL de Dinitrosalicilato a todos los tubos. Mezclar y calentar en bao de agua a ebullicin durante 5 min. Enfriar y leer a 540 nm ajustando a cero con el tubo No. 7

Resultados:

Discusin: Se pudiera pensar que el objetivo que se traz para la realizacin de esta prctica se logr satisfactoriamente. Ya que se observaron los cambios que se llevan a cabo con el cambio de la temperatura.La teora nos indica que a temperaturas bajas la enzima pudiera llegar a perder la actividad, esto sera momentneamente; entonces a temperaturas altas, la enzima se desnaturalizara, pero, a una temperatura media (entre unos 30C y 40C) la enzima funciona casi perfecta.4Al variar este factor en una reaccin podemos darnos cuenta del parmetro de temperatura donde ocurre mejor esta reaccin qumica, pues cada enzima tendr una temperatura caracterstica a la cual trabaje con mayor rendimiento.Conclusin: Con la realizacin de esa prctica pudimos notar los cambios que afectan la cintica enzimtica a causa de la temperatura. Concluimos que la temperatura ptima para que se lleve a cabo la cintica enzimtica es de 45 C pues a esta temperatura se not una velocidad mayor que a las otras. Existe una cantidad de energa especfica para que cada reaccin enzimtica ocurra, a la que llamamos energa de activacin. Bibliografa:1. http://ufq.unq.edu.ar/Docencia-Virtual/BioquimicaI/Teorias/T10-Efecto-pH-temperatura.pdf

2. https://www.academia.edu/8572959/UNIVERSIDAD_AUT%C3%93NOMA_DE_CIUDAD_JU%C3%81REZ_INSTITUTO_DE_CIENCIAS_BIOM%C3%89DICAS_DEPARTAMENTO_DE_CIENCIAS_QU%C3%8DMICO-BIOL%C3%93GICAS_ACADEMIA_DE_BIOQU%C3%8DMICA_MANUAL_DE_PRACTICAS_DE_BIOQU%C3%8DMICA_GENERAL_NUTRICI%C3%93N_Y_MEDICINA_PLAN_VIEJO3. http://www.uaq.mx/investigacion/difusion/veranos/memorias-2010/12%20Verano%20Ciencia%20Region%20Centro/UAQ%20Cedillo%20Jimenez.pdfCuestionario:1. La pepsina presenta su mxima actividad a un pH La pepsina es ms activa con un pH de entre 2 y 3. Se desactiva permanentemente con un pH superior a 5.2. Mencione cules podran ser los grupos funcionales presentes en el sitio activo y sobre cuales residuos de aminocidos rompe los enlaces peptdicos. Acta principalmente sobre enlaces peptdicos de naturaleza hidrfoba, preferentemente aromticos.1 Interacta con las uniones Phe-Phe y Phe-Tyr.3. Si la concentracin de sustrato en una reaccin enzimtica es igual a un 1/3 de Km. Cul ser la velocidad inicial de la reaccin.

4. De acuerdo a la clasificacin de las enzimas a que clase pertenece una enzima que participa en la conversin de un azcar de tipo aldosa a un azcar de tipo cetosa. Isomerasa5. En esta prctica se ha observado cmo influye el pH en la actividad de invertasa, a una concentracin de sacarosa dada. La estaquiosa es un tetrasacrido y es un sustrato para esta enzima y se ha observado que es hidrolizado a una velocidad igual al 5% de la sacarosa, bajo las mismas condiciones de concentracin y pH. Cmo explicara esta velocidad mxima tan baja en relacin al pH de la reaccin. ( aGal-a-Gal-a-Glu--Fru ).

6. Cuando las soluciones enzimticas son calentadas, hay una prdida progresiva de la actividad cataltica con el tiempo. As, una solucin de hexocinasa incubada a 45C durante 12 minutos pierde el 50% de su actividad; pero cuando la hexocinasa se incuba a 45C, en presencia de altas concentraciones de glucosa durante el mismo tiempo, solamente se pierde un 3% de su actividad. Explique el por qu de la variacin desnaturalizante de la hexocinasa por efecto de la temperatura en ausencia y presencia del sustrato. La temperatura ptima para que una enzima realice su reaccin cataltica es 45, pero, sin presencia de un sustrato, en este caso, la glucosa, la enzima no realizara su reaccin y empezara a desnaturalizarse. Los disacridos como la sacarosa, al no tener un carbono anomrico libre, carecen de poder reductor; sin embargo, si se hidroliza la sacarosa con cido clorhdrico y calor, se separa la glucosa de la fructosa; estos monosacridos s tienen poder reductor. Bibliografa:1. http://es.wikipedia.org/wiki/Pepsina2. http://www.buenastareas.com/ensayos/Efecto-De-La-Temperatura-Sobre-La/24782159.html3. http://ufq.unq.edu.ar/Docencia-Virtual/BioquimicaI/Teorias/T10-Efecto-pH-temperatura.pdf