ENZIMAS

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas (AlACiMa)

Actividad: Enzimas en las células
Guía del Maestro

Objetivos
Reconocer que una ecuación química representa el resultado neto de una secuencia de pasos que convierte unos reactivos a productos.
Describir el papel que juega una enzima como agente catalítico.
Medir una propiedad (altura o volumen de una columna de espuma)como función de tiempo y como función de temperatura.
Organizar datos de altura o volumen de una columna de espuma como función de tiempo y como función de temperatura.
Relacionar la medida de altura o volumen de una columna de espuma como función de tiempo a la rapidez de producción de oxígeno por la descomposición de peróxido de hidrógeno.
Definir operacionalmente lo que es actividadenzimática.
Describir y explicar el origen del efecto de la temperatura en la actividad enzimática

Estándares

La naturaleza de la ciencia
Las explicaciones científicas deben cumplir con los siguientes criterios: ser consistentes con la prueba experimental y tener una estructura lógica.
• La experimentación científica está sujeta a limitaciones.
• Las matemáticas proveen un lenguaje para laciencia y la tecnología, el cual permite caracterizar relaciones y comunicar ideas efectivamente.
Los sistemas y los modelos
Las reacciones químicas se pueden representar por medio de ecuaciones.
La estructura y los niveles de organización de la material
Las propiedades características de las sustancias pueden ser utilizadas para separarlas e identificarlas cuando están presentes en unamezcla.
La Energía
• Las reacciones químicas requieren energía de activación.
• La energía cinética es energía de movimiento.


Las interacciones
Las sustancias, al juntarse, pueden formar mezclas o reaccionar químicamente.

La conservación y el cambio
En una reacción química, el tipo y la cantidad de átomos se conservan, pero la forma como están combinados entre sí cambia.
Cuando seperturba un sistema, algunas propiedades cambian y otras se conservan.

Trasfondo
Las enzimas son agentes catalíticos biológicos, esto es, son sustancias de importancia biológica que aceleran las reacciones químicas de tal manera que, aunque toman parte de la reacción, al final del proceso se regeneran. La mayoría de las enzimas son proteínas que típicamente están constituidas por varioscientos de aminoácidos (las riboenzimas son pedazos de ARN que actúan como enzimas). Ellas son las responsables de catalizar miles de reacciones que ocurren en las células vivas.
En las células hay muchas clases de enzimas ya que cada una de ellas es bien específica para la reacción que cataliza. Por ejemplo, la catalasa, una enzima que también está presente en la sangre, acelera la descomposiciónde peróxido de hidrógeno (sustancia mejor conocida como agua oxigenada). Cuando una persona sufre una cortadura, y se le aplica agua oxigenada, se observan burbujas en el área de contacto. Esas burbujas son una señal de que una reacción está ocurriendo y en este caso dicha reacción es:

2 H2O2 (ac)  H2O () + O2 (g)


Al examinar esa reacción,
¿sabes a qué se debe la formación deburbujas que se observa al aplicar agua oxigenada a una herida? Se debe a la formación de oxígeno como resultado de la descomposición del peróxido.
¿por qué será que si uno se aplica agua oxigenada sobre la piel sana, no se observan burbujas en el área de contacto? Para que se observen burbujas, el peróxido se tiene que descomponer para producir oxígeno. Si cuando el peróxido entra en contacto conla piel sana, no hay un agente catalítico que acelere la descomposición del peróxido, sencillamente dicha reacción no ocurre. La razón por la que el peróxido sí se descompone y produce burbujas en contacto con una cortadura, es por la presencia de catalasa tanto en las células (de aquellas que se rompen) y en la sangre.
Si la enzima catalasa toma parte en la descomposición del peróxido de...