Influencia de la concentración de sustrato en la actividad enzimática.

INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE SUSTRATO EN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

















INTRODUCCÍON

Las enzimas son proteínas globulares responsables de la mayor parte de la actividad química de los organismos vivos. Actúan como catalizadores, que son sustancias que aceleran las reacciones químicas sin ser destruidas o alteradas durante el proceso. Las enzimas sonextremadamente eficientes y se pueden utilizar una y otra vez repetidamente. Una enzima puede catalizar miles de reacciones en cada segundo.

La catalasa en una enzima que la podemos encontrar en muchos organismos vivos, y  cataliza la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno.






El peróxido de hidrógeno es uno de los productos del metabolismo celular endiversos organismos, pero dada su potencial toxicidad, es transformado enseguida por la enzima catalasa.

La existencia de catalasa en los tejidos animales, se aprovecha para utilizar el agua oxigenada como desinfectante cuando se echa sobre una herida. Como muchas de las bacterias patógenas son anaerobias (no pueden vivir con oxígeno), mueren con el desprendimiento de oxígeno que se produce cuando lacatalasa de los tejidos actúa sobre el agua oxigenada

La catalasa se usa en la industria textil para la eliminación del peróxido de hidrógeno, así como en menor medida se emplea en la limpieza de lentes de contacto que se han esterilizado en una solución de peróxido de hidrógeno.

La ausencia congénita de catalasa es causante de una acatalasemia, la enfermedad de Takahara que se manifiestapor la ausencia de actividad de la catalasa en los glóbulos rojos y con severas infecciones gangrenosas de la boca, pudiendo producir la pérdida de los dientes y graves destrucciones de los maxilares y regiones blandas que los cubre. 











Figura 1: Imagen espacial de la estructura de la catalasa










Figura 2: La formula estructural del grupo hemo, el pigmentoencontrado en la hemoglobina, la catalasa y otras enzimas (los átomos de carbono ocupan todos los lugares en la estructura donde se encuentran las líneas rectas)


Se utilizan dos enzimas para la oxidación del sustrato:

-Peroxidasa: es una enzima que cataliza la oxidación de un amplio número de sustratos orgánicos e inorgánicos, utilizando el poder oxidante del peróxido de hidrógeno.


AH2 +O2 A + 2 H2O

H2O2 H2O + ½ O2


-Oxidasa: es una enzima que cataliza una reacción de oxidación/reducción empleando oxígeno molecular (O2) como aceptor de electrones. En estas reacciones el oxígeno se reduce a agua(H2O) o a peróxido de hidrógeno (H2O2). Las oxidasas son una subclase de las oxidorreductasas.

AH2 + O2 A + H2O2OBJETIVO

El fin de esta práctica es estudiar la influencia de la concentración de sustrato en la actividad enzimática, siendo una reacción exotérmica así que cuanto mayor sea la actividad enzimática mayor calor se desprenderá en su acción.


HIPÓTESIS

Al aumentar la concentración de los reactantes, al haber más moléculas por unidad de volumen, es de esperar que tenga lugarmayor número de choques y aumente la proporción de colisiones y por tanto la velocidad de reacción hasta alcanzar un equilibrio


VARIABLES

Independiente: concentración del sustrato [S] H2 O2. Para ello variamos las cantidades de agua oxigenada y así vemos la influencia de este cambio en la actividad enzimática.

Dependiente: actividad enzimática. Medida por la temperatura debido al calordesprendido por ser una reacción exotérmica.

Controladas:

-Especie de levadura: Saccharomyces cerevisiae
-Volumen de la levadura: 20 mL
-Volumen de agua oxigenada (H2 O2): 20 mL por repetición.
-Temperatura inicial del baño termostático (25ºC).
-Tiempo de actuación: agitamos de forma manual (15 segundos). La mezcla de levadura con el agua oxigenada cuando se encuentran en el baño...