Estudio de la cinetica de la reaccion de descomposicion del peroxido de hidrogeno por accion de la enzima catalasa

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ciencias
Escuela de Química
Laboratorio de Fisicoquímica Integrado

ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE DESCOMPOSICIÓN DEL PERÓXIDO DE
HIDRÓGENO POR ACCIÓN DE LA ENZIMA CATALASA
Alumna: Jessica Guevara

Resumen
Se estudió la cinética de descomposición del peróxido de hidrogeno por acción de la
enzima catalasa realizando variaciones en lasconcentraciones del sustrato (H2O2) y de
la enzima catalasa (sangre), titulando posteriormente con permanganato de potasio
(KMnO4) el peróxido remanente luego de detener la reacción con ácido sulfúrico (H2SO4)
a los 5 minutos después de haber iniciado la misma.

Abstract
The kinetics of decomposition of hydrogen peroxide by catalase action making variations
in concentrations of the substrate (H2O2) andthe enzyme catalase (blood), then titrating
with potassium permanganate (KMnO4) of the peroxide remaining after stopping the
reaction with sulfuric acid (H2SO4) was studied 5 minutes after starting the same.

Introducción
La cinética enzimática(1) estudia la velocidad de las reacciones químicas que son
catalizadas por las enzimas. El estudio de la cinética y de la dinámica química de unaenzima permite explicar los detalles de su mecanismo catalítico, su papel en el
metabolismo, cómo es controlada su actividad en la célula y cómo puede ser inhibida su
actividad por fármacos o venenos o potenciada por otro tipo de moléculas.
Actualmente, la enorme importancia biológica de las enzimas como agentes
universales de toda la actividad metabólica celular es conocida y valorada, debidaa su
enorme especificidad y a su poder catalítico.
La catalasa es una enzima que se encuentra en alta concentración en la sangre,
y su actividad es específica hacia el peróxido de hidrógeno como sustrato. La catalasa
cataliza la descomposición del peróxido de hidrogeno (H2O2) en oxígeno y agua. La
reacción de descomposición se expresa como:

Cada enzima presenta una velocidad óptima dereacción, dependiente de
factores como: la concentración del sustrato, la concentración de la enzima, el pH y la
temperatura. En este ensayo, se realizaron corridas de la reacción en diferentes
condiciones donde la única variable fue el factor a estudiar, para así conocer cómo estos
factores podían afectar la actividad de la enzima.
El mecanismo más sencillo que permite explicar la cinéticaenzimática es el
propuesto por Michaelis y Menten, el cual describe la velocidad de reacción de muchas
reacciones enzimáticas. Este modelo sólo es válido cuando la concentración del sustrato
es mayor que la concentración de la enzima, y para condiciones de estado estacionario,
es decir, cuando la concentración del complejo enzima-sustrato es constante.

Siguiendo la aproximación del estadoestacionario, que señala que la
concentración del complejo enzima-sustrato (ES) es pequeña y se mantiene casi
constante a lo largo de la reacción enzimática:

Donde E= enzima; S= sustrato; ES= complejo enzima-sustrato; P= producto; Km=
(k1+k2)/k_1, la cual se denomina constante de Michaels; Vmax= límite máximo que
puede alcanzar la velocidad cuando [Eo] = [ES].

Procedimiento Experimental
Seutilizaron las siguientes soluciones:
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S: Agua oxigenada de 10 volúmenes (aprox. 0.89 molar en H2O2)
E: 3.0ml de sangre/500ml de agua destilada.
H: 1.0 molar en H2SO4.
P: 0,10 molar en KMnO4.

Se realizaron dos series de corridas llamadas E y S, en las que se varió la
concentración de enzima y la concentración de sustrato.

Corrida E (Variación de la Concentración de Enzima):La solución S se diluyo con distintos volúmenes de agua destilada, luego se
agregó la solución E. A los 5 minutos exactos se detuvo la reacción, agregando 25ml de
la solución H y se procedió a titular con la solución P.
Además de cada corrida, se realizó un blanco, en el cual se añadió primero la
solución de ácido sulfúrico y luego el volumen correspondiente de la solución E, de tal...