BIOLOGIA_NUMERO

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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICA
 (FCCNM)
 ESCUELA PROFESIONAL DE BIOLOGÍA
 (EPG)
PRACTICA N° 8
ACCIÓN ENZIMATICA - BIOCATALIZADORES
INTEGRANTES:
QUISPE HUACAYCHUCO JACKELIN NELLY
PRUDENCIO RAMIREZ LUIS
MACEDO GALDO VICTOR
 2017 - AGOSTO
 LIMA
ACCIÓN ENZIMÁTICA: BIOCATALIZADORES
I. INTRODUCCIÓN:
 El término cinética enzimática implica el estudio de la velocidad de una reacción catalizada por una enzima y los efectos que pueden tener factores como los inhibidores. Uno de los principales estudios que se realizan en una enzima es medir el efecto en la velocidad de la reacción cuando se modifican las concentraciones del sustrato y se mantienen constantes la concentración de enzima, el pH, la fuerza iónica del medio, la temperatura, entre otros.
 Se evalúa la influencia de estos factores en la reacción catalizada por enzimas con la finalidad de determinar los intermediarios en una reacción y el papel que juegan en la reacción enzimática, es decir, para predecir mecanismos de reacción. Es esencial entender estos mecanismos para desarrollar nuevas herramientas moleculares, por ejemplo, para combatir enfermedades en las que se conoce a la enzima que la produce. También es usual medir la actividad enzimática con diferentes sustratos para entender su especificidad o bien, medir la actividad de la enzima de diferentes tejidos u organismos para entender cómo las diferencias en actividad están relacionadas con la función y/o la fisiología del organismo del que proceden.
II. MARCO TEORICO
Los enzimas son biomoléculas especializadas en la catálisis de las reacciones químicas que tienen lugar en la célula. Son muy eficaces como catalizadores ya que son capaces de aumentar la velocidad de las reacciones químicas mucho más que cualquier catalizador artificial conocido, y además son altamente específicos ya que cada uno de ellos induce la transformación de un sólo tipo de sustancia y no de otras que se puedan encontrar en el medio de reacción.
FACTORES QUE AFECTAN A LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA:
Diferentes factores ambientales pueden afectar a la actividad enzimática. Destacaremos dos: el pH y la temperatura.
· EFECTO DEL pH:
El pH es otro factor que influye en la actividad enzimática, debido a que el pH influye en la ionización de los grupos funcionales de los aminoácidos que forman la proteína enzimática. Cada enzima realiza su acción dentro de un determinado intervalo de pH, dentro de este intervalo habrá un pH óptimo donde la actividad enzimática será máxima. Por debajo del pH mínimo o por encima del pH máximo el enzima se inactiva ya que se desnaturaliza. En la mayoría de las enzimas el pH óptimo está próximo a la neutralidad, aunque hay excepciones.
 La mayoría de los enzimas presentan un pH óptimo para el cual su actividad es máxima; por encima o por debajo de ese pH la actividad disminuye bruscamente. Este efecto se debe a que, al ser los enzimas de naturaleza proteica, al igual que otras proteínas, se desnaturalizan y pierden su actividad si el pH varía más allá de unos límites estrechos. De ahí la conocida importancia biológica de los sistemas tampón.
En la mayor parte de los casos el pH óptimo está próximo a la neutralidad, en consonancia con el pH intracelular, pero existen enzimas con pH óptimo muy diverso según sea el pH del medio en el que habitualmente actúan. Por último existen algunos enzimas a los que el pH no afecta en absoluto.
· EFECTO DE LA TEMPERATURA:
 Al igual que ocurre con la mayoría de las reacciones químicas, la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas se incrementa con la temperatura. La variación de la actividad enzimática con la temperatura es diferente de unos enzimas a otros en función de la barrera de energía de activación de la reacción catalizada. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre en otras reacciones químicas, en las reacciones catalizadas por enzimas se produce un brusco descenso de la actividad cuando se alcanza una temperatura crítica.
 Este efecto no es más que un reflejo de la desnaturalización térmica del enzima cuando se alcanza dicha temperatura. La Temperatura influye en la actividad enzimática. En general por cada 10ºC que aumente la temperatura la velocidad de la reacción aumenta de 2 a 4 veces. Esta regla se cumple hasta que la temperatura alcanza un valor máximo (T° óptima) donde la actividad es máxima. Esto se debe a que al aumentar la T° aumenta el movimiento de las moléculas y, por tanto aumenta la probabilidad de encuentro entre el S y el E. 
Si la T° aumenta por encima de la T° óptima, disminuye e incluso cesa la actividad enzimática debido a que la enzima se desnaturaliza. Cada enzima posee una T° óptima, en las enzimas humanas suele estar alrededor de 37ºC. Los animales poiquilotermos debido a que carecen de mecanismos para regular la Tª corporal, se ven obligados a hibernar en la estación fría pues la actividad de sus enzimas debido a las bajas temperaturas es muy baja.
 
INHIBIDORES:
Son compuestos químicos que se unen al enzima, en distintos puntos del mismo y disminuyen o incluso impiden su actividad. Estos compuestos pueden ser de distintos tipos: iones, moléculas orgánicas y a veces el producto final de la reacción. A la acción que realizan se la denomina inhibición. La inhibición puede ser:
Inhibición irreversible: Cuando el inhibidor impide permanentemente la actividad enzimática, bien porque se une de forma permanente con grupos funcionales importantes del centro activo o bien porque altera su estructura. A estos inhibidores se les denomina venenos y a la inhibición que realizan se la denomina envenenamiento del enzima. Ej. La penicilina que inhibe las enzimas que sintetizan la pared bacteriana. El ión cianuro actúa sobre la citocromo oxidasa (enzima respiratorio). 
Inhibición reversible: El inhibidor se une al enzima de forma temporal mediante enlaces débiles e impide el normal funcionamiento del mismo, pero no la inutiliza permanentemente.
III. MATERIALES Y MÉTODOS:
3.1 MATERIAL BIOLÓGICO:
· Arena
· Hígado de pollo
· Papa rallada
· Trozos de papayas
 
a. MATERIAL DE LABORATORIO:
· Tubos de ensayo
· Bagueta
· Astilla de ignición
· Fósforo 
· Agua oxigenada
· Dióxido de manganeso
 
EXPERIENCIA 1:
1. Coger dos tubos de ensayo y colocar en cada uno de ellos 2 ml de agua oxigenada.
2. Colocar en un tubo de ensayo 1 pequeña cantidad de arena y en el otro tubo 2 gr de Dióxido de manganeso.
3. Observar y anotar.
EXPERIENCIA 2:
1. Colocar en 2 tubos de ensayo 2 ml de agua oxigenada.
2. Luego agregar en los tubos I y II :
a. Hígado
b. Papa
3. Observar y anotar.
EXPERIENCIA 3:
1. Utilizar el liquido del tubo que contiene, el hígado de la experiencia anterior.
2. Cortar una porción nueva en trocitos y agregar un trocito en cada tubo.
3. Añadir en uno de los tubos H2O2.
4. Observar y anotar.
IV. RESULTADOS
	
	CARACTERÍSTICAS OBSERVADAS
	1. EL EFECTO DE UN CATALIZADOR
	
	
	Tubo de ensayo con arena(construcción) y H2O2
Se observo efervescencia(O2)
la reacción era continua y constante.
Presencia de catalaza
	
	Tubo de ensayo con arena(jardin) y H2O2
Se observo efervescencia (O2)
la reacción era continua y constante.
Presencia de catalaza
	
	Tubo de ensayo con MnO2 y H2O2
Se observo mucha efervescencia (O2)
la reacción inmediata
Precipitación del Mn
	2. EFECTO DE UNA ENZIMA
	
	
	Tubo de ensayo con Higado y H2O2
Mucha efervecsencia
Gran cantidad de catalaza
combustión rápida
reacción violenta
	
	Tubo de ensayo con papa y H2O2
poca efervescencia
Gran cantidad de catalaza
combustión lenta
reacción lenta y constante.
	3. REUTILIZACIÓN DE UNA ENZIMA
	
	
	Tubo de ensayo con H2O2 reutilizado y Hígado nuevo
Siguió habiendo reacción
Se observo efervescencia(O2)
La reacción menos violentay constante
presencia de catalaza
	
	Tubo de ensayo con H2O2 nuevo y Hígado reutilizado 
Siguió habiendo reacción
Se observo efervescencia(O2)
La reacción menos violenta y constante
presencia de catalaza
	4. DEGRADACIÓN DEL ALMIDON POR LA AMILASA SALIVAL
	
	
	Tubo de ensayo con saliva y Lugol
Color de la solución es marrón, propio del Lugol, no hubo reacción ya que no cambia a un rojo ladrillo
	
	Tubo de ensayo con saliva y Benedict
Hubo reacción ya que el benedict está cambiando de color a celeste tenue, pero es lento
V. DISCUSIÓN
1.La arena se mojaría más no ocurriría reacción, el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada solo reacciona con materia orgánica y la arena seca generalmente solo contiene carbonatos (de sodio en mayor proporción) lo cual la hace infértil.Reacción:
2 H2O2 -------> 2H2O + O2
2. Si tienes agua oxigenada(H2O2) y dióxido de manganeso(MnO2) obtienes agua y oxígeno, ya que el Mn actúa como catalizador, por lo tanto, participa, pero no reacciona con los otros compuestos. Esto se demuestra mediante la siguiente ecuación: 
2H2O2(aq) + 2MnO2(s) -------> 2Mn(s)+ 2H2O(aq) + 3O2(g)
3. Las moléculas de Agua oxigenada son rápidamente rotas por la enzima catalasa, enzimas las cuales están contenidas en los peroxisomas. Convirtiendo al agua oxigenada en compuestos no tóxicos como lo son el oxígeno que es desprendido durante la efervescencia que seguro observaste cuando le agregaste agua oxigenada al hígado y también se forma agua.
2H2O2 + CATALZA -------> 2H2O + CATALAZA + O2
5.Un catalizador es una sustancia que, incluso en cantidades muy pequeñas, modifica enormemente la velocidad de una reacción química, sin que ella misma sufra un cambio químico permanente en el proceso. 
Consideremos la descomposición del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en agua y oxígeno. En ausencia de catalizador esta reacción se realiza muy lentamente. Muchas diferentes sustancias son capaces de catalizar la reacción, entre ellas la papa. El agua oxigenada se descompone gracias a la catalasa, una enzima presente en la patata.
2H2O2 + CATALZA -------> 2H2O + CATALAZA + O2
6. El Lugol es un reactivo que consiste en una solución de I2(iodo)/IK que permite identificar la presencia de almidón con un cambio de color el color azul violáceo significa presencia de almidón. En la saliva tenemos presente una enzima que se denomina amilasa(Ptialina) cuya acción es hidrolizar el almidón por lo tanto al almidón en presencia de esta enzima se va a hidrolizar a glucosa y por lo tanto no va a haber reacción positiva con el Lugol ya que el almidón ya no está más.
7. El reactivo de Benedict contiene soluciones de carbonato de sodio, sulfato de cobre, y citrato de sodio. El Na2CO3 confiere a la solución un pH alcalino necesario para que la reacción pueda llevarse a cabo. El citrato de sodio mantiene al ion Cu2+ en solución ya que tiene la propiedad de formar complejos coloreados poco ionizados con algunos de los metales pesados. Con el cobre produce un complejo de color azul.
VI. Conclusiones:
· Podemos comprender la importancia que tiene la catalasa en los organismos vivos, protegiéndonos contra agentes infecciosos 
· Las enzimas contribuyen a una acción mucho eficaz o en otros casos a descomponer algunos compuestos moleculares, con el fin de hacerlos asimilables, para el organismo 
· Comprendemos la especificidad de las enzimas a través del sitio activo, que bien puede encajar perfectamente o puede cambiar de forma (adaptación inducida). 
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
· Bioquímica. 2015. BIOQUIMICA: PRÁCTICA DE LABORATORIO NO. 1 HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DEL ALMIDÓN y PRUEBA CUALITATIVA DE GLUCOSURIA. Disponible: http://www.medicinaresources.com/medicinaresources_staticfiles/bioquimica/laboratorios/1%20lab-1-bioqui-2015.pdf 
· Fq- Experimentos. 2014. 305 Agua oxigenada y patata. Disponible: http://fq-experimentos.blogspot.pe/2014/05/305-agua-oxigenada-y-patata.html 
· Experimentos. 2016. Reacción química de descomposición del agua oxigenada. Disponible: https://www.experimentosfaciles.com/hacer-una-reaccion-quimica-de-descomposicion-del-agua-oxigenada/ 
VII. Anexos 
Según los descubrimientos anteriormente demostrados, el sitio activo o centro activo, tendrá la capacidad de encajar (Emil Fischer - 1894) o cambiar de forma ( Koshland, 1958)
	COMPLEJO ENZIMA-SUSTRATO
Uno de los componentes básicos de todo ser vivo, son las proteínas estos están conformado por la combinación de 10 a 100 aminoácidos unidos mediante un enlace peptídico.
CUESTIONARIO 
1. ¿Qué es el Centro activo?
El centro activo es aquella parte de la enzima que va a reaccionar en los reactantes o productos de una reacción química. Esta se forma en base a la estructura terciaria de las proteínas, pudiendo bien encajando o bien cambiando de forma. 
2. ¿Cómo actúa el complejo enzima – sustrato? 
En toda reacción química , en la parte intermedia del proceso enzimático , es decir cuando la enzima se une por medio del sitio activo al sustrato para conformar un producto , en esta etapa habrá un ordenamiento de las moléculas, para un mejor choque entre ellas. 
3. ¿Por qué fue más violenta la reacción del hígado con el peróxido de hidrogeno? Elabore un cuadro comparativo de cada reacción. 
	HígadoCantidad
	Papa
	
	Mínima
	Máxima
	Color
	 Consistente 
	 Transparente 
	Velocidad
	Rápido
	 Lenta 
 
La reacción fue más violenta con el hígado , debido a que este por tener mayor capacidad de reservar compuestos orgánicos , así como de tener la función de detoxificación estos necesitaran de una mayor abundancia de la enzima catalasa , para protegernos contra los agentes infecciosos , a diferencia de la papa que solamente se encarga de la reserva de alimentos.
 ¿Cuál es la función de la amilasa? 
Una de las funciones principales de la amilasa es desdoblar la molécula de almidón, para convertirla en una molécula de glucosa y un disacárido, con el fin de facilitar el proceso de digestión.
4. ¿Cuál es la estructura del almidón? 
El almidón está conformado por la unión de muchas moléculas de glucosa que se disponen en forma ramificada y cuya uniones , se encuentran entre los carbonos 1---4.
 .
5. Dibuje la acción de la amilasa sobre el almidón 
 
6. ¿Cuál es la acción del Benedict? ¿Para qué se usa en este proceso?
El benedict nos ayudará a reconocer los azucares reductores, como la glucosa que se generara al hidrolizarse el almidón producto de la amilasa, tornándose este de un color rojo ladrillo.