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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS QUÍMICO FARMACOBIÓLOGO LABORATORIO DE BIOQUÍMICA I NOMBRE DE LA PRÁCTICA ___1:” EFECTO DE LA CONCENTRACION DE SUSTRATO” 2: “EFECTO DE pH Y TEMPERATURA SOBRE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA”______________ GRUPO ___” B" ____HORA _ 8:00 – 11:00__ EQUIPO: _ 3____ INTEGRANTES: 1_______OLVERA FLORES GILBERTO__________________________________ 2_______ZAPATA RODRIGUEZ XIMENA MONSERRAT ____________________ 3__________________________________________________________________ 4__________________________________________________________________ CRITERIO EVALUADO VALOR DEL CRITERIO (%) CALIFICACIÓN OBTENIDA (%) 1 2 3 4 Cálculos previos a la practica 10 Participación 10 Reporte 30 Discusión y conclusiones de la práctica 50 TOTAL 100 PRACTICA 1 “EFECTO DE LA CONCENTRACION DE SUSTRATO” 1.- Complete los siguientes cuadros con los datos experimentales: Variación de la concentración de sustrato Tubo Volumen de urea (ml) Volumen de HCl (ml) Volumen corregido de HCl (ml) Blanco 0.5 0.1 ---------------- 1 0.1 0.3 0.2 2 0.2 0.5 0.4 3 0.4 0.8 0.7 4 1.0 1.3 1.2 5 1.5 1.5 1.4 𝑽𝒄𝒐𝒓𝒓𝒆𝒈𝒊𝒅𝒐 = 𝑽𝒑𝒓𝒐𝒃𝒍𝒆𝒎𝒂 − 𝑽𝒃𝒍𝒂𝒏𝒄𝒐 1) 0.3𝑚𝑙 − 0.1𝑚𝑙 = 𝟎. 𝟐𝒎𝒍 2) 0.5𝑚𝑙 − 0.1𝑚𝑙 = 𝟎. 𝟒𝒎𝒍 3) 0.8𝑚𝑙 − 0.1𝑚𝑙 = 𝟎. 𝟕𝒎𝒍 4) 1.3𝑚𝑙 − 0.1𝑚𝑙 = 𝟏. 𝟐𝒎𝒍 5) 1.5𝑚𝑙 − 0.1𝑚𝑙 = 𝟏. 𝟒𝒎𝒍 2.- Escriba con fórmulas la reacción que cataliza la ureasa. 𝑪𝑶(𝑵𝑯𝟐)𝟐 + 𝟐𝑯𝟐𝑶 → 𝟐𝑵𝑯𝟒 + + 𝑪𝑶𝟑 𝟐− 3.- Calcule los moles de sustrato y moles de producto formados por acción de la ureasa del experimento “variación de la concentración de sustrato” 𝑴 = 𝑵 #𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐 𝑀 = 0.1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐿 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝑚𝑜𝑙 = 𝟎. 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑳 • Moles de Producto #𝒏 𝑯𝑪𝒍 = [𝑴] ∗ 𝑽𝒄𝒐𝒓𝒓𝒆𝒈𝒊𝒅𝒐 (𝑳) 1) (0.1 𝑚𝑜𝑙 𝐿 ) (2 × 10−4𝐿) = 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 2) (0.1 𝑚𝑜𝑙 𝐿 ) (4 × 10−4𝐿) = 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝟑) (𝟎. 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑳 ) (𝟕 × 𝟏𝟎−𝟒𝑳) = 𝟕 × 𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝟒) (𝟎. 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑳 ) (𝟏. 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟑𝑳) = 𝟏. 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟒 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝟓) (𝟎. 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑳 ) (𝟏. 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟑𝑳) = 𝟏. 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟒 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 1) 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 2) 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 3) 𝟕 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟑. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍(𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 4) 𝟏. 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟔 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍(𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 5) 𝟏. 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟕 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍(𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 • Moles de sustrato (CO(NH2)2) #𝒏 𝑪𝑶(𝑵𝑯𝟐)𝟐 = [𝑴] × 𝑽𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝟏) (𝟎. 𝟐𝟓 𝒎𝒐𝒍 𝑳 ) (𝟏 × 𝟏𝟎−𝟒𝑳) = 𝟐. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟐) (𝟎. 𝟐𝟓 𝒎𝒐𝒍 𝑳 ) (𝟐 × 𝟏𝟎−𝟒𝑳) = 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟑) (𝟎. 𝟐𝟓 𝒎𝒐𝒍 𝑳 ) (𝟒 × 𝟏𝟎−𝟒𝑳) = 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 𝟒) (𝟎. 𝟐𝟓 𝒎𝒐𝒍 𝑳 ) (𝟏 × 𝟏𝟎−𝟑𝑳) = 𝟐. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 𝟓) (𝟎. 𝟐𝟓 𝒎𝒐𝒍 𝑳 ) (𝟏. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟑𝑳) = 𝟑. 𝟕𝟓 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 4.- Elabore una gráfica de moles de producto vs. moles de sustrato del experimento “variación de la concentración de sustrato” Moles de sustrato (𝑪𝑶(𝑵𝑯𝟐)𝟐) Moles de producto (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑) 𝟐. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 𝟑. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟐. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 𝟔 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟑. 𝟕𝟓 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 𝟕 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 0 0.00001 0.00002 0.00003 0.00004 0.00005 0.00006 0.00007 0.00008 0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 0.00035 0.0004 n d e p ro d u ct o ( m o le s) n de sustrato (moles) Universidad Autonoma de San Luis Potosi Facultad de Ciencias Quimicas Laboratorio de Bioquimica Metabolica 1 Practica1 "Efecto de la concentracion de sustrato" n de producto (moles) vs. n de sustrato (moles) 5.- Escriba la discusión y conclusiones de la práctica. Discusión Basándonos el fundamento teórico de la velocidad de reacción, se esperaba observar la dependencia de la velocidad de reacción respecto a la concentración del sustrato, por lo cual observaríamos de manera gráfica una línea recta con pendiente positiva ya que estas variables son directamente proporcionales. Cabe mencionar que en caso de ir agregando más sustrato y llegar a un exceso de este la reacción alcanzaría su velocidad máxima y gráficamente observaríamos que en un punto de la gráfica ya no se obtendría un cambio y se presentaría una meseta. Si comparamos los resultados obtenidos de manera experimental podemos observar que efectivamente existe una relación directamente proporcional entre las concentraciones de sustrato y productos y por lo tanto que la velocidad depende de estas, también observamos gráficamente que la línea de tendencia es una línea recta con pendiente positiva y no podemos observar la meseta donde se alcanza la velocidad máxima debido a que no hicimos los problemas suficientes para observar esta etapa de la reacción. Conclusiones Con esta práctica se esperaba analizar el efecto que tiene la concentración del sustrato en la velocidad de reacción que cataliza la ureasa. Pudimos observar de manera experimental que al aumentar la concentración del sustrato (urea CO(NH2)2), aumentaba de manera proporcional la concentración del producto (carbonato de amonio (NH4)2CO3). Cabe mencionar que si se siguiera agregando sustrato llegaría un punto en donde la enzima dejaría de reaccionar esto debido a que sus sitios activos se saturarían. Al graficar las concentraciones del producto obtenido en cada problema contra las concentraciones del sustrato agregado se esperaba obtener una línea recta con pendiente positiva debido a que estas variables son directamente proporcionales y dependen una de la otra, con esto también podríamos comprobar que la velocidad de reacción enzimática es proporcional a ellas. La grafica obtenida nos muestra una línea de tendencia correspondiente a lo esperado, por lo cual podemos concluir con que se logro el objetivo de la práctica y logramos comprendender como es que se efectúa una reacción enzimática y el efecto que tienen en su cinética variables externas como la concentración. PRACTICA 2 “EFECTO DE pH Y TEMPERATURA SOBRE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA” 1.- Completa los siguientes cuadros experimentales Variación de temperatura Tubo Temperatura (°C) Volumen de HCl (mL) Volumen corregido De HCl (mL) Blanco 0.2 ------------------ 1 0 0.4 0.2 2 22 0.5 0.3 3 50 2.1 1.9 4 95 0.4 0.2 Variación de pH tubo pH Volumen de HCl (mL) Volumen corregido de HCl (mL) B1 5.5 0.1 -------------------- P1 5.5 1.9 1.8 B2 6.2 0.1 ------------------- P2 6.2 2 1.9 B3 7.2 0.2 ------------------- P3 7.2 2.3 2.1 B4 8.0 0.2 -------------------- P4 8.0 1.7 1.5 B5 8.5 0.2 -------------------- P5 8.5 1.5 1.3 2.- Con los datos anteriores calcule los moles de producto obtenidos por acción de la ureasa en cada experimento. • Temperatura: 1) A temperatura de 0 °C (0.1n) (2x10-4 L) = 2x10-5 mol 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 2) Temperatura de 22 °C (0.1n) (3x10-4 L) = 3x10−5𝑚𝑜𝑙 𝟑 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟏. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 3) Temperatura de 50 °C (0.1n) (1.9x10−3𝐿) = 1.9x𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍𝟏. 𝟗 × 𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟗. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 4) Temperatura de 95 °C (0.1n) (2x10−4𝐿) = 2x𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝑯𝑪𝒍 | 𝟏𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 𝟐𝒎𝒐𝒍 𝑯𝑪𝒍 | = 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝒐𝒍 (𝑵𝑯𝟒)𝟐𝑪𝑶𝟑 • pH: 1) P1 (0.1n) (1.8x10−3𝐿) = 1.8x𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 (1.8x10−4𝑚𝑜𝑙)/2 = 9x𝟏𝟎−𝟓mol 2) P2 (0.1n) (1.9x10−3𝐿) = 1.9x𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 (1.9x10−4𝑚𝑜𝑙)/2 = 9.5x𝟏𝟎−𝟓mol 3. P3 (0.1n) (2.1x10−3𝐿) = 2.1x𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 (2.1x10−4𝑚𝑜𝑙)/2 = 1.05x𝟏𝟎−𝟒mol 4. P4 (0.1n) (1.5x10−3𝐿) = 1.5x𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 (1.5x10−4𝑚𝑜𝑙)/2 = 7.5x𝟏𝟎−𝟓mol 5. P4 (0.1n) (1.3x10−3𝐿) = 1.3x𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍 (1.3x10−4𝑚𝑜𝑙)/2 = 6.5x𝟏𝟎−𝟓mol 3.- Elabore una gráfica de: moles de producto vs temperatura y una de moles de producto vs pH. • Temperatura vs moles de productos Temperatura °C moles de productos 0 0.00001 22 0.000015 50 0.000095 95 0.00001 • pH vs moles de productos pH moles de productos 5.5 0.00009 6.2 0.000095 7.2 0.000105 8 0.000075 8.5 0.000065 0 0.00001 0.00002 0.00003 0.00004 0.00005 0.00006 0.00007 0.00008 0.00009 0.0001 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 n D E P R O D U C T O ( M O L E S ) Temperatura (ºC) Universidad Autonoma de San Luis Potosi Facultad de Ciencias Quimicas Laboratorio de Bioquimica Metabolica 1 Practica2 "Efecto de pH y temperatura sobre la actividad enzimatica" n de productos (moles) vs. Temperatura (ºC) 4.- ¿De qué forma, afecta la concentración de H+ la velocidad de reacción? El pH al cual enzimas adquieren su máxima actividad es diferente para cada una de ellas, pero si se excede la enzima se puede desnaturalizar ya que no se encuentra en un ambiente optimo 5.- ¿Cuál es la temperatura óptima para la mayoría de las enzimas humanas? La mayoría de las enzimas del cuerpo humano funcionan bien entre 36-37 °C, que es la temperatura corporal. Las enzimas humanas comienzan a desnaturalizarse rápidamente a partir de los 40°C. 0 0.00002 0.00004 0.00006 0.00008 0.0001 0.00012 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 n d e p ro d u c to ( m o le s ) pH Universidad Autonoma de San Luis Potosi Facultad de Ciencias Quimicas Laboratorio de Bioquimica Metabolica 1 Practica 2 "Efecto de pH y temperatura sobre la actividad enzimatica" n de producto (moles) vs. pH 6.- Escriba la discusión y conclusiones de la práctica. Discusión Gracias a él fundamento teórico del efecto que tienen factores como la temperatura, el pH, la concentración, etc., Sobre la actividad enzimática podemos saber que las enzimas son sensibles a los cambios de temperatura, y que si su temperatura optima se ve afectada la enzima procederá a desnaturalizarse. Con los resultados de esta practica nos mostraron este efecto, pudimos observar que al modificar la temperatura de 50 ºC el trabajo de la enzima no será bueno puesto que obtuvimos menor cantidad de productos. Lo mismo paso con el cambio de pH pudimos observar que al modificar el pH optimo de 7.2 de la ureasa, la cantidad de productos que obtuvimos es menor que si se mantenía a este pH óptimo. Todos estos cambios los pudimos observar de mejor manera al realizar las gráficas. Conclusiones En esta práctica esperábamos poder observar y conocer mas a detalle el efecto que tienen los factores de temperatura y pH sobre la actividad enzimática. Sabemos que estos dos factores logran modificar el funcionamiento de una enzima y en este caso conocemos que la temperatura y pH óptimos para la ureasa son 50 ºC y 7.2 de pH. De manera experimental pudimos observar al realizar las gráficas correspondientes que si la temperatura o el pH están por debajo de sus valores óptimos la actividad enzimática estará baja, pero al ir aumentando estas condiciones la línea de tendencia aumentará también hasta llegar al valor óptimo. Al seguir aumentando estas condiciones observamos que la línea de tendencia comenzara a caer, con esto comprobamos que el sobrepasar las condiciones optimas de la enzima esta dejara de funcionar como normalmente lo haría, seria ineficiente y no solo eso, sino que podría comenzar a desnaturalizarse.
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