Actividad Enzimatica

INTRODUCCION

Las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos son catalizadas por proteínas específicas denominadas enzimas, caracterizándose estas por presentar un elevado poder catalítico y una gran especificidad.

Las enzimas son moléculas de proteínas que tienen la capacidad de facilitar y acelerar las reacciones químicas que tienen lugar en los tejidos vivos, disminuyendo el nivel de la "energía de activación" propia de la reacción.

Las enzimas son biocatalizadores de naturaleza proteica. Todas las reacciones químicas del metabolismo celular se realizan gracias a la acción de catalizadores o enzimas. La sustancia sobre la que actúa una enzima se denomina substrato. Pasteur descubrió que la fermentación del azúcar mediante levaduras, con su conversión en alcohol etílico y anhídrido carbónico es catalizada por fermentos o enzimas.

Las enzimas no reaccionan químicamente con las sustancias sobre las que actúan (que se denominan sustrato), ni alteran el equilibrio de la reacción. Solamente aumentan la velocidad con que estas se producen, actuando como catalizadores. La velocidad de las reacciones enzimáticas dependen de la concentración de la enzima, de la concentración del sustrato (hasta un límite) y de la temperatura y el PH del medio.

En el siguiente informe de laboratorio explicaremos las etapas, los componentes y el desarrollo de la actividad de la enzima catalasa.

Objetivos

 Conocer el efecto del agua oxigenada en la actividad enzimática de la catalasa.

 Identificará si el oxígeno produce un menor o mayor actividad enzimática.

 Observar la actividad de la catalasa con el agua oxigenada

FUNDAMENTO TEÓRICO

Las proteínas realizan múltiples funciones en los seres vivos, contracción, transporte, regulación, sostén, defensa etc.

Las proteínas especializadas en la función catalítica reciben el nombre de enzimas y las sustancias sobre las cuales actúan se denomina sustratos.

Lo que distingue a las enzimas de las demás proteínas es precisamente que, una vez producido el reconocimiento molecular del sustrato, se realiza la transformación de la sustancia reconocida, o sea, como consecuencia de diferentes interacciones entre la proteína enzimática y su sustrato este experimenta un reordenamiento de sus elementos constituyentes debido a la ruptura y formación de algunos enlaces químicos. La que resulta de la acción de la enzima sobre el sustrato recibe el nombre de producto.

Fue una de las primeras enzimas purificadas y ha sido muy estudiada. Es una de las enzimas más eficientes con una velocidad de aproximadamente 200,000 transformaciones/segundo/subunidad.

La proteína es un tetrámero formado por cuatro subunidades idénticas (350,000 kD). Cada monomero contiene un grupo prostético Hemo en el centro activo. En algunas especies también contiene una molécula deNADP por subunidad cuya función es proteger a la enzima de la oxidación por su sustrato H2O2.

El peróxido de hidrógeno es un residuo del metabolismo celular de muchos organismos vivos y tiene entre otras una función protectora contra microorganismos patógenos, principalmente anaerobios, pero dada su toxicidad debe transformarse rápidamente en compuestos menos peligrosos. Esta función la efectúa esta enzima que cataliza su descomposición en agua y oxígeno.

2 etapas

El mecanismo completo de la catalasa no se conoce, aun así la reacción química se produce en dos etapas:

H2O2 + Fe(III)-E → H2O + O=Fe(IV)-E

H2O2 + O=Fe(IV)-E → H2O + Fe(III)-E + O2

Donde Fe-E representa el núcleo de hierro del grupo hemo unido a la enzima que actuán como cofactores.

Actividad enzimática

La sustancia sobre la cual actúa una enzima se llama sustrato. Los sustratos son específicos para cada enzima: por ejemplo la sacarosa es el sustrato de la sacarasa que actúa rompiéndola en sus componentes.

Las enzimas actúan de acuerdo con la siguiente secuencia: La enzima (E) y el sustrato (S) se combinan para formar un complejo intermedio enzima sustrato (E-S), el cual se descompone formando un producto y regenerando la enzima.

El grado de especificidad de las enzimas es muy alto, pueden distinguir incluso entre diferentes tipos de isómeros. Se cree que la especificidad de la enzima es debido a la forma particular de una pequeña parte conocida como “sitio activo”, la cual se fija a la contraparte complementaria en el sustrato.

Las proteínas enzimáticas presentan dos regiones o sitios importantes, uno de ellos reconoce y liga al sustrato (sitio de reconocimiento) y el otro cataliza la reacción (sitio catalítico) toda vez que el sustrato se ha unido. Estos dos sitios están adyacentes uno al otro en la forma activa de la enzima y en ocasiones, el sitio catalítico es parte del de reconocimiento, estas dos regiones en conjunto reciben el nombre de centro activo.

Las enzimas podemos concluir que estas poseen dos propiedades fundamentales, derivándose estas de las características del centro activo:

o Gran eficiencia catalítica.

o Elevada especificidad.

Siendo esta ultima la que sirve de fundamento para establecer la clasificación y nomenclatura de las enzimas.

Se han establecido 6 grupos principales:

a) Oxidoreductasas: Enzimas que catalizan reacciones de oxidoreduccion.

b) Transferasas: Catalizan la transferencia de un grupo químico entre un donante y un aceptor, se excluyen aquellas que transfieren electrones o sus equivalentes, pues pertenecen a la clase anterior y aquellas en que el aceptor del grupo es el agua y pertenece a la clase siguiente.

c) Idrolasas: Catalizan la ruptura de enlaces químicos con la participación de las moléculas de agua.

d) Liasas: Catalizan reacciones en las cuales se produce

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