Actividad enzimatica, factores que la afectan

Universidad Nacional Experimental del Táchira
Departamento de Química
Laboratorio de bioquímica
Semestre 2011-2

Practica Numero 6
ACTIVIDAD ENZIMATICA, FACTORES QUE LA AFECTAN
(pH y Temperatura)

José Useche
C.I: 17.932.225
Ronny Gonzalez
C.I: 17.497.932
Modulo 4
Sección 2

San Cristóbal, Marzo 2012
INTRODUCCION

Los catalizadores de los sistemasbiológicos son las enzimas, que invariablemente son proteínas. Las enzimas son altamente específicas y poseen gran poder catalítico. Ellos aumentan normalmente las velocidades de reacción por un factor de al menos 107. (Stryer, 1975)
Los enzimas aceleran las reacciones multiplicando su velocidad por un millón de veces e incluso más. De hecho, la mayoría de reacciones en los sistemas biológicosno tiene lugar o velocidades perceptibles en ausencia de enzimas. Incluso una reacción tan sencilla con la hidratación del dióxido de carbono se cataliza por una enzima denominada anhidrasa carbónica. En su ausencia, la transferencia de CO2 desde los tejidos a la sangre y de esta al aire alveolar seria incompleta. La anhidrasa carbónica es una de las enzimas mas rápidas que se conocen, cadamolécula enzimática puede hidratar 106 moléculas de CO2 por segundo. Esta reacción catalizada es 107 veces más rápida que la misma reacción no catalizada. (Stryer y cols., 2007)

EFECTO DEL PH
Debido a que tanto en la transformación del sustrato en producto (el proceso catalítico), como en la fijación del sustrato al sitio activo de la enzima, intervienen grupos con carácter acido-base, el pHdel medio afecta la actividad de la mayoría de las enzimas, la dependencia de la actividad con respecto al pH puede tener diferentes formas. Sin embargo, la que se encuentra con más frecuencia es la grafica de campana, que se caracteriza por presentar un pH óptimo en el cual se alcanza la actividad máxima. Por arriba o por debajo de este pH, la actividad disminuye. (Laguna y Piña, 2007)
A bajasconcentraciones de protones (pH alto), las formaciones de la enzima que predominan son E y ES. Debido a que ES no tiene la capacidad de transformar al sustrato, la actividad enzimática es baja. A muy altas concentraciones de protones (pH bajo) se observa que la actividad es pequeña, ya que las formas de la enzima que predominan son doblemente protonadas, las cuales tampoco catalizan latransformación del sustrato a producto. Por tanto, existe una concentración intermedia de protones (pH óptimo) en el cual predomina la forma activa de la enzima y en donde se alcanza la máxima actividad. Por medio de este tipo de estudios se pueden identificar, de manera tentativa, los residuos involucrados en la fijación del sustrato y en la catálisis. (Laguna y Piña, 2007)



La desnaturalizaciónde la enzima es otro factor que influye en la perdida de actividad a pH bajo o alto. Frecuentemente, la pérdida es de carácter irreversible, por lo que la actividad no se recupera completamente cuando la enzima se transfiere a un medio con pH óptimo. Este ultimo efecto del pH esta más relacionado con la estabilidad de la proteína que con los grupos funcionales que participan directamente en lacatálisis. Debido a que la estabilidad de la enzima se debe, en gran medida, a la presencia de puentes de hidrogeno entre los diferentes grupos de la proteína, el aumento o disminución del pH afecta el estado de protonación de estos y, por tanto, su capacidad para transformar puentes de hidrogeno. (Laguna y Piña, 2007)

EFECTO DE LA TEMPERATURA
Cuando se estudia la velocidad de una reacciónquímica en función de la temperatura, y en ausencia de una enzima, se observa un incremento de la velocidad conforme se aumenta la temperatura. Este comportamiento se debe a dos razones: a. al incremento en el numero de choques por unidad de tiempo, debido al aumento en la energía cinética de las moléculas con la temperatura, y b. al aumento en el numero de moléculas con la energía de...