Laboratorio

Laboratorio

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Enzimas
Objetivos
Al finalizar este laboratorio el estudiante podrá: 1. Explicar qué es una enzima y cómo éstas actúan en reacciones intracelulares. 2. Identificar factores que afectan la actividad enzimática. 3. Distinguir entre inhibición competitiva e inhibición no-competitiva.

INTRODUCCIÓN
as células llevan a cabo simultáneamente una gran cantidad de reaccionesquímicas necesarias para la vida. Muchos de los productos de esas reacciones se necesitan inmediatamente, y si no fuera por la participación de las enzimas, algunas reacciones no se producirían tan rápido. Las enzimas, en su mayoría proteínas o RNA (riboenzimas), son catalizadores químicos que agilizan una reacción que envuelve la formación o rompimiento de enlaces químicos. Las enzimas no se consumen enlas reacciones, ni tampoco se alteran, razón por lo cual no se necesitan en grandes cantidades. Las enzimas actúan sobre los sustratos formando un complejo enzimasustrato; esto ocurre en un lugar en específico conocido como el sitio activo de la enzima. Las enzimas son muy selectivas porque pocas moléculas pueden interactuar bien con este sitio (Figura 5.1).

L

1

Sustratos

Sitio activoComplejo Enzima-Sustrato

Producto

Enzima

Figura

5.1

Reacción con participación de una enzima. Se forma el complejo Enzima-Sustrato al unirse la enzima a los sustratos en lugares específicos de la enzima donde “encajan” los sustratos. Se forma el producto y la enzima no se altera en el proceso; quedando libre para otra reacción.

Las enzimas reducen la energía de activaciónnecesaria para llevar a cabo una reacción; es decir, reducen la barrera de energía que hay que sobrepasar para que la reacción se lleve a cabo (Figura 5.2).

Energía de activación

Sin enzima Con enzima

Curso de la reacción
Figura 5.2

Energía de activación necesaria para iniciar la reacción.

Las enzimas trabajan óptimamente bajo condiciones específicas y ciertos cambios pueden alterarel funcionamiento de la enzima, desactivarla o hasta destruirla. Algunas enzimas necesitan activadores para cambiar su conformación de modo que pueda formarse el complejo enzima–sustrato. Estos
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activadores se conocen como cofactores y pueden ser tan simples como iones metálicos. Los cofactores orgánicos se conocen como coenzimas. Las enzimas pueden afectarse negativamente por inhibidores queimpidan la actividad enzimática. Estos inhibidores pueden afectar el sitio activo de dos maneras: competitivamente, al bloquear el sitio activo, o no competitivamente, al pegarse en otro lugar de la enzima y alterar indirectamente la forma del sitio activo.

EJERCICIO 5.1
FUNCIONAMIENTO DE LA CATALASA EN VARIOS ORGANISMOS

A. Factores que afectan el funcionamiento de la catalasa
En losejercicios siguientes se estudiará el funcionamiento de la catalasa. Esta enzima está presente en casi todas las células aeróbicas y actúa descomponiendo peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en agua y oxígeno, según la siguiente reacción:

catalasa

2H2O2

2H2O + O2

A.1. Funcionamiento de la enzima catalasa en varios organismos
M A T E R I A L E S

Por laboratorio: • • • • • Peróxido dehidrógeno Papa Hígado Setas Espinaca • • • • Gasa (cheesecloth) Placas de porcelana Goteros Morteros o licuadora

P R O C E D I M I E N T O

En este ejercicio se prepararán varios homogenados para obtener partículas pequeñas y uniformes al mezclarlas con el agua. 1. Para preparar los homogenados, corte en pedazos por separado las muestras de papa, hígado, setas y espinaca. 2. Usando unalicuadora o mortero, muela el material con un poco de agua hasta diluir parte de la muestra; no muela excesivamente para que no queden pedazos muy pequeños del material. 3. De ser necesario, filtre el macerado con una gasa (cheesecloth).
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4. Coloque cada homogenado en un tubo de ensayo. 5. Usando un gotero, coloque cinco gotas de cada homogenado en las fosas de la placa de porcelana y añada...