A 04 F Gomez Erbin

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Universidad de Oriente
Núcleo Bolívar
Unidad de Cursos Básicos
Departamento de Ciencias
Laboratorio de Biología I
Sección 04
Profesor: Dr. Luis Ramos
CI:30.787.640
CI:31.247.744
CI:30.478.426
CI:30.385.671
CI:28.736.803
CI:28.604.872
CI:30.402.967
Carrara Isabella 
Gómez Erbin 
López Fiorella 
López Mariana 
Ruíz Eduardo 
Soares Jairuska 
Tello Jasney
Bachilleres:
Ciudad Bolívar, Abril de 2021
El hígado (en este caso, de pollo), de color rojizo principalmente, al
entrar en contacto con el agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) produce
una efervescencia o burbujeo. A medida que se agregaba más cantidad de
agua oxigenada, aumentaba dicho burbujeo; además, debido a la mezcla
con el color inicial del hígado, el agua se torna un poco roja.
El burbujeo puede ser producto de una reacción, es decir, una
respuesta inmediata a un estímulo, en el que participan reactivos.
Nuestros reactivos son:
Agua oxigenada: Peróxido de hidrógeno (H2O2), es un compuesto
químico formado por hidrógeno y oxígeno. Es muy inestable; se
descompone lentamente en oxígeno y agua. Su velocidad de
descomposición puede aumentar mucho en presencia de
catalizadores. Se caracteriza por ser un compuesto fundamental
que se encarga de participar en procesos antisépticos, como la
cicatrización de heridas, bloqueando la entrada de organismos
infecciosos. La espuma que se produce cuando aplicamos agua
oxigenada a una herida es el oxígeno que se desprende, ya que una
enzima en nuestro organismo descompone el peróxido de
hidrógeno.
Hígado de pollo: El hígado es un órgano relativamente grande e
importante en estas aves (así como también en el resto de organismos
que lo poseen); participa en el metabolismo, la desintoxicación, la
secreción de bilis, la coagulación, la inmunidad y otras funciones. El
hígado contiene una enzima llamada catalasa que descompone el
agua oxigenada en H2O y en O2, siendo estos los productos de la
reacción.
Proteínas: Se definen como el conjunto de moléculas distribuidas en
cadenas de enlaces, las cuales están sujetas al código genético de
cada individuo. Construyen, mantienen y regeneran las células del
cuerpo, así como también generan enzimas y hormonas.
Enzimas: Son proteínas que actúan como catalizadores, es
decir, que aceleran las reacciones químicas sin consumirse ni
pasar a formar parte de los productos de esa reacción. Son
extremadamente eficientes y se pueden utilizar una y otra vez
repetidamente. Una enzima puede catalizar miles de
reacciones en cada segundo.
Catalasa: Es una enzima presente en los peroxisomas de las células de todos
los tejidos animales (hígado, riñón) y vegetales (papa, ajo, por ejemplo). Actúa
sobre el peróxido de hidrógeno descomponiéndolo en agua y oxígeno, además
de liberar energía en forma de calor. Su función es proteger a las células del
efecto tóxico del peróxido de hidrógeno, catalizando la reacción:
2 H2O2  2 H2O + O2 donde se ve cómo se descompone en agua y oxígeno, y
donde el oxígeno es el responsable de funcionar como bactericida sobre
microorganismos bacterianos que invadan el organismo.
A temperaturas altas la reacción se acelera; sin embargo, si ésta se expone a
temperaturas extremadamente altas la enzima se desnaturaliza, perdiendo así
su efecto.
Peroxisoma: Es un orgánulo presente en las células eucariotas (con núcleo
celular definido) que flotan en el citosol y cumplen funciones metabólicas como
la oxidación y la eliminación del peróxido de hidrógeno. Dos enzimas son típicas
de este orgánulo: la catalasa y la urato oxidasa, esta ultima ausente en los
seres humanos y algunos primates.
Reacción de dismutación: Son aquellas reacciones en las
que un elemento es al mismo tiempo oxidado y reducido. Los
reactivos generan productos en los que un elemento tiene
dos estados de oxidación.
2 H2O2  2 H2O + O2 
En esta reacción un elemento es simultáneamente oxidado
y reducido. El oxígeno presente en el agua oxigenada se
encuentra en el estado de oxidación -1 y como producto
de la descomposición pasa al estado de oxidación 0 en el
oxígeno elemental (es oxidado), y al mismo tiempo pasa al
estado de oxidación -2 en el agua (es reducido).
La temperatura óptima de la catalasa para la
descomposición del peróxido de hidrógeno está entre
los 37-40°C. Por encima de esa temperatura la
catalasa (como cualquier enzima) se empieza a
desnaturalizar.
En general, los aumentos de temperatura aceleran
las reacciones químicas: por cada 10°C de
incremento, la velocidad de reacción se duplica. Las
reacciones catalizadas por enzimas siguen esta ley
general. Sin embargo, al ser proteínas, a partir de
cierta temperatura se empiezan a desnaturalizar por
el calor. Por encima de la temperatura óptima, el
aumento de velocidad de la reacción debido a la
temperatura es contrarrestado por la pérdida de
actividad catalítica debida a la desnaturalización
térmica, y la actividad enzimática decrece
rápidamente hasta anularse.
Desnaturalización: Implica la alteración de las
estructuras secundarias, terciarias o cuaternarias de
la proteína, dando como resultado que dicha
proteína pierda su actividad biológica.
 El peróxido de hidrógeno reaccionará diferente con la catalasa presente en la
papa y el hígado si ésta varía en su temperatura; además, al exponerse a una
temperatura muy alta, la catalasa se desnaturalizará y no habrá reacción
alguna.
 Para comprobar la validez de la hipótesis se procede a realizar un
experimento con el hígado y la papa, ambos reactivos con el agua oxigenada.
Se utilizan 3 vasos en cada uno donde la variable será el tiempo que se
expone la catalasa al agua tibia-caliente, siendo éstos 0 minutos (neutro), 2
minutos y 5 minutos.
Neutro
2 min.
Agua
30-40°C 
aprox.
5 min.
Agua
50-60°C
aprox.
 1er vaso: Hígado crudo, inicialmente con un tono vinotinto-rojizo. Al agregar
el peróxido de hidrógeno (25ml) se generó una efervescencia, tornando el
color del hígado un poco más claro al tiempo que el agua adquirió un tono
levemente oscuro. A los 6 minutos del inicio de la efervescencia, se redujo el
volumen de la misma.
 2do vaso: Hígado expuesto 2 minutos al agua tibia-caliente, inicialmente con
un tono color carne oscuro. Al añadir la misma cantidad de peróxido de
hidrógeno del vaso anterior, se produjo una mínima efervescencia, la cual fue
creciendo progresivamente. Al cabo de 3 minutos las burbujas aumentaron
hasta cubrir la muestra, cambiando el color del líquido a un amarillo opaco, y
el del hígado a un color beige.
 3er vaso: Hígado expuesto 5 minutos al agua tibia-caliente, inicialmente con
un tono pálido. Al agregar el peróxido de hidrógeno no se produjo
efervescencia alguna, dejando ambos reactivos con sus propiedades intactas, a
simple vista.
 1er vaso: Papa cruda con su característico color amarillo claro. Al
agregar el peróxido de hidrógeno (25ml) se observó un burbujeo
creciente, manteniéndose tanto la tonalidad del líquido como el del
tubérculo.
 2do vaso: Papa expuesta al agua tibia-caliente durante 2 minutos. Al
agregar el segundo reactivo, tuvo como producto una reacción de
efervescencia mínima, incrementando paulatinamente en un periodo
de tiempo de 3-5 minutos. Sin embargo, la actividad de la reacción
fue leve, en comparación al vaso anterior.
 3er vaso: Papa expuesta al agua tibia-caliente durante 5 minutos. Al
agregar el peróxido de hidrógeno no se presentó burbujeo o efecto
efervescente.
 La hipótesises válida: Se pudo demostrar que la catalasa al estar expuesta a
distintas temperaturas no reacciona igual con el peróxido de hidrógeno. El
hígado crudo o “neutro” y a 2 minutos expuesto al agua tibia-caliente reaccionó
con el H2O2, dando como resultado una efervescencia, al igual que la papa, solo
que en magnitudes diferentes. La catalasa de ambos al estar expuesta 5 minutos
al agua tibia-caliente (con una temperatura aproximada de 50-60°C) no
reacciona porque, al ser una proteína, a ésta temperatura se desnaturaliza,
perdiendo su actividad. Entonces, ésta enzima, al estar cerca de su temperatura
óptima, o en ella, tiene una alta actividad para descomponer el peróxido de
hidrógeno, sin embargo, al sobrepasar esta, no hay actividad alguna, por motivo
de la desnaturalización.
 Cabe destacar que aunque tanto en la papa como en el hígado la catalasa está
presente, una es un tejido vegetal y el otro un tejido animal, así que la reacción
con el peróxido de hidrógeno fue la misma, pero en distintas proporciones.
 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; aquí es
donde entra en juego la enzima catalasa, descomponiendo el H2O2 en agua y oxígeno.
 Cuando añadimos agua oxigenada a una herida, por ejemplo, se aprecia un burbujeo o espuma; esto se
hace comúnmente porque el agua oxigenada “desinfecta” la herida, aunque solo sirve como antiséptico
de corta duración. Las bacterias patógenas son anaerobias, es decir, no pueden vivir con oxígeno,
entonces al descomponerse el agua oxigenada en agua y oxígeno debido a la catalasa, las bacterias
mueren gracias a las burbujas y espuma.
 Es importante saber que el agua oxigenada no es muy recomendable para tratar heridas porque, aunque
ataca a las bacterias que invade la herida, también ataca a células del cuerpo. Se tendría una herida
limpia pero con tejido atacado por el mismo antiséptico que se usa para limpiarlo. El peróxido de
hidrógeno ataca a las bacterias atrayendo los electrones de sus membranas celulares, lo que
básicamente “rompe” la membrana y destruye la bacteria; el burbujeo es resultado de la reacción con
la catalasa en el interior de las bacterias, pero también está reaccionando con la misma enzima en
otras células, rompiendo sus membranas y destruyéndolas como si fueran bacterias.