Acción Enzimática Procedimiento

Introducción

La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que representa el estado de transición. El sustrato se une al enzima a través de numerosas interacciones débiles como son: puentes de hidrógeno, electrostáticos, hidrófobos, entre otros, en un lugar específico, el centro activo. Este centro es una pequeña porción de la enzima, constituida por una serie de aminoácidos que interaccionan con el sustrato. Con su acción, regulan la velocidad de muchas reacciones químicas implicadas en este proceso.

Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica y estructural que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles. El nombre de enzima, que fue propuesto en 1867 por el fisiólogo alemán Wilhelm Kühne (1837-1900), deriva de la frase griega zyme, que significa “en fermento”. Una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible, pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea cinéticamente favorable, es decir, transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima. Las enzimas son de acción específica, ya que actúan exclusivamente catalizando un tipo de reacción química. Es un biocatalizador porque acelera la velocidad de las reacciones químicas, actúan en pequeñas cantidades y permanecen inalteradas después de la reacción donde participa.

Un catalizador es una sustancia, sea un compuesto o elemento, que tiene la posibilidad de acelerar (catalizador positivo) o retardar (catalizador negativo o inhibidor) una reacción química, con la particularidad de que permanecen sin alteraciones. A este proceso se le denomina catálisis. Los catalizadores no modifican el balance energético final sino que contribuyen a permitir que el equilibrio se alcance con mayor o menor rapidez.

El presente informe se realizó con la finalidad de cumplir con el objetivo de la cátedra de Biología y demostrar las características de las enzimas, sus funciones e importancia a través de la realización de distintos experimentos a trabajar, principalmente con la enzima catalasa y el peróxido de hidrógeno.

Materiales

• Tubos de ensayo
• Papas
• Agua oxigenada
• Fósforos o astillas
• Agua destilada
• Tirro
• Marcador indeleble
• Óxido de manganeso
• Cuchillo
• Mortero
• 2 vasos de precipitado
• Hornilla o soplete
• Cubitos de Hielo
• 2 ml de Ácido clorhídrico diluido (HCl)
• 2 ml de Hidróxido de sodio diluido (NaOH)

Procedimiento

1. Experiencia Nº1: Acción de la enzima catalasa.

• Se procedió a colocar un trocito de papa en un tubo de ensayo.
• Posteriormente, se le agregó 5 ml de agua oxigenada.
• Enseguida, se colocó un fósforo recién apagado a la boca del tubo de ensayo.
• Tras esperar que se calme la reacción (burbujeo), se agregó otros 2 ml de agua destilada.

1. Experiencia Nº2: Naturaleza orgánica de las enzimas.

• Se procedió a tomar tres tubos de ensayo, los cuales se identificaron como A, B y C, con ayuda de un tirro y marcador indeleble.
• Posteriormente, se dejó A vacío; se colocó un trozo de papa en el tubo B, y en C una cantidad moderada de óxido de manganeso.
• Finalmente, se agregó 5 ml de agua oxigenada a cada tubo de ensayo.

1. Experiencia Nº3: Efecto de la cantidad de enzima sobre la velocidad de reacción.

• Se procedió a tomar un trozo de papa, el cual fue triturado suavemente en un mortero.
• Posteriormente, se identificaron tres tubos de ensayo como A, B y C.
• Enseguida, en A se colocó una cantidad apreciable de la papa triturada, mientras que en B se colocó, aproximadamente, la mitad de la cantidad de A, y en C un cuarto.
• Finalmente, se agregó 5 ml de agua oxigenada en cada tubo de ensayo.

1. Experiencia Nº4: Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción.

• Se procedió a preparar un baño de María en un vaso precipitado, y en otro, se colocó agua con cubitos de hielo.
• Posteriormente, se identificó tres tubos de ensayo como C, F y A.
• En cada tubo, se colocó cantidades iguales de papa triturada, previamente en un mortero, y 2 ml de agua oxigenada.
• Posteriormente, el tubo C se colocó en el baño de María, se esperó 1 minuto y se agregó 5 ml de agua oxigenada, mientras que el tubo F se colocó en el agua con hielo, y de la misma manera, se esperó 1 minuto y se agregó la misma cantidad de H2O2.
• Por otro lado, el tubo A se dejó a temperatura ambiente y se adicionó 5 ml de peróxido de hidrógeno.

1. Experiencia Nº5: Efecto del pH sobre la actividad enzimática.

• Se procedió a identificar tres tubos de ensayo como A, B y N; a los cuales se les colocó cantidades iguales de papa triturada.
• Posteriormente, se les agregó 2 ml de agua destilada.
• Enseguida, se dejó caer 2 ml de ácido clorhídrico (HCl) diluido en el tubo A. En el tubo B se agregó 2 ml de hidróxido de sodio (NaOH) y en el tubo N, otros 2 ml de agua destilada.
• Finalmente, se agregaron 5 ml de agua oxigenada (H2O2).

1. Experiencia Nº6: Efecto de la cantidad de sustrato en la reacción.

• Se procedió a identificar tres tubos de ensayo como 1, 2 y 3, a los cuales se les agregó una cantidad similar de papa triturada en cada tubo.
• Posteriormente, se le agregó 2 ml de agua destilada al primer tubo, 1 ml al segundo y nada al tercero.
• Enseguida, se colocó 1 ml de agua oxigenada al primer tubo, 2 ml al segundo y 3 ml al tercero.

Resultados y Datos

1. Experiencia Nº1: Acción de la enzima catalasa.

Observaciones: Tras agregar el agua oxigenada en el tubo de ensayo y colocar el fósforo recién apagado en la boca de este, se produce un burbujeo, debido a que la catalasa descompone al peróxido de hidrógeno, actuando como un catalizador de la reacción química. Por otro lado, al agregar nuevamente agua tras esperar que pase la reacción, ocurre nuevamente el burbujeo, debido a que la enzima no se ve afectada en su capacidad y estructura, ya que pocos aminoácidos están directamente involucrados con el proceso, por lo que está lista para la entrada del próximo sustrato.

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