Estudio de la actividad de la catalasa

EXAMEN FINAL
ENZIMAS: ESTUDIO DE LA ACTIVIDAD DE LA CATALASA
1. OBJETIVOS

a) OBJETIVO GENERAL
* Estudiar la actividad de una enzima y la variación de dicha actividad debida a la modificación de los factores externos del ambiente en que se desenvuelve.

b) OBJETIVOS ESPECÍFICOS
* Ilustrar la presencia de la enzima catalasa en tejido vegetal.
* Aplicar nocionesteórico-prácticas de química, para detectar la actividad enzimática de la catalasa, midiendo la cantidad de oxígeno desprendido al llevarse a cabo la descomposición de peróxido de hidrógeno, catalizada por dicha enzima.
* Observar y comparar el comportamiento de la actividad enzimática de la catalasa ante la modificación de factores como la temperatura y el pH.
* Estimar el pH y la temperaturaóptimos para la actividad de la catalasa.

2. ANTECEDENTES

Enzimas: Catalizadores biológicos

Las reacciones químicas que ocurren en las células vivientes son complejas y están perfectamente controladas. Algunos químicos, llamados catalizadores, aceleraran estas reacciones sin cambiar ellos mismos, proceso que se denomina catálisis. Las enzimas son catalizadores biológicos con estructuras deproteínas complejas y, como todos los catalizadores, aceleran las reacciones sin sufrir ellas mismas cambios permanentes. Las enzimas permiten que dentro de las células se atiendan las necesidades de construcción del cuerpo con gran eficiencia, sintetizando precisamente las moléculas que necesita, ni más ni menos que en el momento exacto en el que surge la necesidad. Prácticamente, todas lasreacciones biológicas requieren de la presencia de enzimas especializadas. En general, las enzimas funcionan de la siguiente manera:

Substrato + Enzima Complejo Enzima-Substrato → Producto + Enzima

* Las moléculas reaccionantes (sustratos) y las enzimas, se acercan una a la otra. El sustrato encaja en la enzima, en un sitio activo, donde sus grupos funcionales clave quedan en la posiciónapropiada.
* La enzima interactúa entonces con la molécula o moléculas de sustrato, debilitando enlaces clave (generalmente ocurren transferencias de hidrógeno), incrementando el número de intermediarios estables y más parecidos a los productos de la reacción que se está acelerando, de manera que ésta sea más favorable desde el punto de vista energético; es decir, se reduce la energía deactivación de la reacción, permitiendo que el paso determinante de la velocidad sea mucho más rápido.

* La reacción tiene lugar. Los productos abandonan la superficie de la enzima, dejándola libre para interactuar con otras moléculas de sustrato.
Tipos de enzima y sus diferentes efectos
Las enzimas se producen naturalmente en células vegetales, animales y microbianas, y miles de enzimas diferentespueden ser encontradas en cualquier célula. Debido a que cada enzima tiene una función específica y no se consume en la reacción que cataliza, se necesitan solo bajas concentraciones de ellas en cada célula, para llevar a cabo el efecto deseado.
Existen efectos deseados y no deseados producidos por las enzimas, los cuales resumimos en la siguiente tabla:
Tabla 2.1. Efectos deseados y no deseadosde la acción enzimática.
Efectos deseados | Efectos deseados |
* Formación de cuajo de queso por la renina. * Suavización de la carne por la papaína. * Limpieza de lentes de contacto por la proteasa microbiana. * Digestión de proteínas por la pepsina y la tripsina. * Aumento del volumen de la masa de pan por la amilasa. * Fermentación de frutas por la poligalacturonasa. *Producción de alimentos sin lactosa por la lactasa. * Digestión del almidón por la amilasa de la saliva. | * Formación de cuajo de queso por la renina. * Suavización de la carne por la papaína. * Limpieza de lentes de contacto por la proteasa microbiana. * Digestión de proteínas por la pepsina y la tripsina. * Aumento del volumen de la masa de pan por la amilasa. * Fermentación de...