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UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL “FABIOLA SALAZAR LEGUIA” DE BAGUA FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS Y NATURALES CARRERA PROFESIONAL DE BIOTECNOLOGIA CURSO: Enzimología TEMA: Acción Enzimática: Demostración de las Actividades y Propiedades Enzimática. Modelo Enzimático: Catalasa DOCENTE: Dr. Anthony Jordan De La Cruz Castillo ALUMNA: Castañeda Terrones, Maryori Sarain Bagua – Amazonas MODELO ENZIMATICO: CATALASA I. OBJETIVOS • Demostrar la actividad de la enzima catalasa en tejido animal. • Observar como afecta el vino la actividad de la catalasa. II. MARCO TEORICO CATALASA: La catalasa es una enzima antioxidante presente en la mayoría de organismos aerobios. Pertenece a la categoría de las oxidorreductasas que cataliza la descomposición del peróxido de hidrógeno (H2O2) hacia oxígeno y agua. Esta enzima utiliza como cofactor un grupo porfirínico de hierro. 2 H2O2 ↔2 H2O + O2 El peróxido de hidrógeno es un residuo del metabolismo celular de muchos organismos vivientes y tiene entre otras funciones la de proteger contra microorganismos patógenos, principalmente anaerobios, aunque dada su toxicidad, ésta debe transformarse a compuestos no peligrosos. Esta función de descomposición la lleva a cabo esta enzima que cataliza la descomposición hacia oxígeno y agua. Además, la catalasa se utiliza en muy diversos procesos de tipo industrial, de diagnóstico químico, clínico, veterinario, agropecuario, etc. Se puede ver en la industria textil para la eliminación de peróxidos del blanqueado de telas, así como en casos detallados de limpieza de lentes de contacto que hayan sido esterilizados con agua oxigenada o en diagnósticos clínicos como la prueba de Elisa, o en la denominada acatalasemia, que es la ausencia congénita de catalasa en sangre (conocida como enfermedad de Takahara caracterizada por fuertes infecciones gangrenosas en encías causantes de destrucción de los maxilares), determinación de la actividad microbiana como el caso de penicilium y otras bacterias anaerobias que al estar en contacto del oxígeno producido por la reacción tiene efecto bactericida (López et al., 2015). LA FUNCIÓN DE LA CATALASA Las especies de oxígeno reactivas como el radical superóxido, el radical hidroxilo y el peróxido de hidrógeno se forman mediante la reducción del dioxígeno de agua. Estas sustancias pueden dañar la proteína, los lípidos, y los ácidos nucleicos por lo que se requieren sistemas antioxidantes efectivos, entre los cuales se encuentran las enzimas. Existen varias enzimas capaces de degradar el peróxido de hidrogeno, entre ellas las catalasas. La mayoría de los organismos aerobios tienen catalasas monofuncionales. Estas catalasas se encargan de catalizar la dismutación del peróxido de hidrogeno en agua y dioxígeno y así evitar la creación de agentes de oxígeno muy reactivos. En los seres humanos las catalasas protegen la hemoglobina del peróxido de hidrogeno que se genera en los eritrocitos. También cumple con un papel en la protección de la inflamación, en la prevención de mutaciones, evita el envejecimiento y cierto tipo de cáncer (Espinosa, 2015). MECANISMO DE REACCIÓN DE LA CATALASA En la reacción de la catalasa ocurre la transferencia de dos electrones entre dos moléculas de peróxido de hidrogeno en la cual una funciona como donante y otra como aceptor de electrones. El mecanismo de reacción se lleva a cabo en dos pasos. En el primero la catalasa se oxida por una molécula de peróxido formando un intermediario llamado compuesto 1. En esta reacción se produce una molécula de agua. En la segunda parte de la reacción el compuesto 1 es reducido por otra molécula de peróxido regresando a la catalasa a su estado inicial y produciendo agua y dioxígeno (Espinosa, 2015). III. MATERIALES – REACTIVOS • Mortero de porcelana • 3 tubos de ensayo • 1 pinza • Hígado de mamífero • Vino • Peróxido de Hidrógeno IV. PROCEDIMIENTO 1. Primero machacamos muy bien el hígado con ayuda de un mortero para obtener trozos más pequeños. 2. Una vez machacado el hígado proseguimos a obtener tres muestras (Hígado crudo, hígado crudo más vino y hígado cocido). 3. Luego cada una de las diferentes muestras se colocaron dentro de tubos de ensayo. 4. Enseguida con ayuda de una pinza de madera se sostuvo cada uno de los tubos para agregarle el peróxido de hidrógeno. 5. Por último, observamos y anotamos. V. ANALISIS DE RESULTADOS • Muestra N°1: Si hubo reacción, ya que en la muestra se evidenció la presencia de un burbujeo, que se debe al desprendimiento del oxígeno de la reacción catalizada por la enzima. • Muestra N°2: Si hubo reacción y fue más rápida, por ello se pudo observar un incremento mayor de burbujas a comparación de la muestra N°1, asimismo el hígado perdió su color más rápido he hizo que se vuelva opaco el tubo. • Muestra N°3: No hubo reacción, debido a que la muestra fue previamente cocida causando la desnaturalización de la enzima por ende su sitio activo también y es por eso que se evidencio el burbujeo. VI. CONCLUSIÓN De la práctica realizada, concluimos que la muestra N°2 obtuvo mayor presencia de enzima Catalasa. Esto se debe a la presencia de peroxisomas que al someterlos al peróxido de hidrogeno, el cual es altamente reactivo y toxico para las células del hígado, por lo que la función de los peroxisomas es proteger a las células del hígado del peróxido de hidrogeno. Es por ello las moléculas de peróxido de hidrógeno son rápidamente quebradas por la enzima catalasa, enzimas que están contenidas en los peroxisomas. Convirtiendo así el peróxido de hidrogeno en compuestos no tóxicos como lo son el oxigeno que es desprendido durante el burbujeo. VII. REFENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Espinosa, H. P. (2015). Catalasa para el manejo del peróxido de hidrógeno. 1–50. https://repository.icesi.edu.co/biblioteca_digital/bitstream/10906/78583/1 /TG00994.pdf 2. López, I. S., Balbuena, L. M., & Hernández, A. J. (2015). El tema de la catalasa en los diferentes niveles de enseñanza aprendizaje. Revista Iberoamericana de Producción Académica y Gestión Educativa, 2(2), 1– 15. http://www.uacj.mx/ICB/redcib/Documents/REB_DOC/2003/06/2003- 2_LA ESTRUC_.pdf