Ciencias

Biología 135a laboratorio.
Resumen para segundo parcial

Ricardo Malta
Grupo 1.2a



Enzimas

En el interior de las células procariotas y eucariotas existe un gran número de sustancias especificas de naturaleza proteica, macromoléculas de origen biológico con funciones biocatalizadores llamadas enzimas. Estas aceleran reacciones disminuyendo la energía de activación necesaria paraque se lleven a cabo. Estas enzimas trabajan con un substrato especifico, pero pueden ser inhibidas por sustancias que compiten con el sustrato o sustancias que hacen que la enzima pierda su funcionalidad.

La catalasa es una hemoproteina enzimaticamente activa, es decir, contiene un protohemo como grupo prostético parecido a la hemoglobina. Se encuentra en grandes cantidades en las célulashepáticas. Esta enzima previene la acumulación de peróxidos tóxicos que pudieran formarse durante la respiración celular. La reacción general de esta enzima es:
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En esta reacción el donador de electrones es la segunda molécula de peróxido de hidrógeno.

Para la experiencia se preparó 20 gramos de hígado que fue macerado (machacado). Se le agrego 20 ml de agua destilada, se filtro y sepreparo dos soluciones: un homogeneizado concentrado y uno diluido. El concentrado es el que se obtiene directamente de la solución y el diluido es otro al cual se le agregan 15 ml mas de agua destilada.

Verificación de la liberación de oxígeno en la reacción del peróxido de hidrógeno con la catalasa

Unas cuantas gotas de homogeneizado concentrado se hace reaccionar con 5 ml de peróxido dehidrógeno en un tubo de ensayo, luego se acerca un palillo de madera ardiente, sin llama, a la boca del tubo de ensayo. Se aprecia que este vuelve a encender. Esto se debe a que la reacción de la catalasa y el peróxido de hidrógeno libera oxígeno y este promueve la combustión del palillo.

Estudio de la cantidad de calor liberado durante la reacción de la enzima con el substrato.

En un tubo deensayo se coloca 10cc de solución de H2O2 3% y un termómetro. Se lee la temperatura inicial y se toma como temperatura de referencia. Luego, se agrega 1 ml de solución enzimática y se lee las variaciones de temperatura cada 30 segundos durante 5 minútos.
Los resultados entregaron la siguiente gráfica
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La temperatura sube hasta llegar a los 41º C. Luego desciende. Esto sucede porque cuando se satura la cantidad de enzimas, la liberación de calor es constante. Cuando la totalidad del substrato es completamente catalizado, la temperatura desciende. La reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua, mediado por la catalasa, es un procedo exotérmico.

Efecto de la concentración de la enzima en la velocidad de la reacción

Si en un determinadovolumen de una mezcla de reacción se mantienen constantes el pH, la temperatura y la concentración del sustrato, y se dobla la cantidad de enzima, se aumenta también la cantidad de producto de la reacción. La velocidad inicial de la reacción es directamente proporcional a la concentración de la enzima. Para esto se necesita que la concentración del substrato sea suficientemente elevada, de modo quela totalidad de las enzimas interactúen.

Para comprobar esto se colocan uno, dos, tres y cuatro discos de papel filtro con homogeneizado concentrado en cuatro botellas de reacción, de modo que aumente la concentración de enzimas en cada botella. A estas se le agregan 10 ml de peróxido de hidrógeno y se mide la cantidad de oxígeno liberado. Los resultados nos indicaron que al aumentar laconcentración catalasa aumentaba la cantidad de oxigeno liberado. El gráfico donde se presentan cada una de las cuatro reacciones, desplazamiento en función del tiempo, es el siguiente


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El gráfico de velocidad con respecto a la concentración se calculó con la pendiente de cada recta de desplazamiento en función del tiempo, y se graficó en función de la concentración de enzima....