Informe bioquímica Amilasa salival

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AMILASA SALIVAL^[a]

CARRILLO ANGIE a; HURTADO LUIS FELIPE b;  RÍOS GAMBOA DIANA MARCELA C

a angied.carrillopaez@gmail.com ; b luis.hurtado03@usc.edu.co; Cdianamarcela93@hotmail.com

Facultad de Ciencias Básicas, Programa de Química, Universidad Santiago de Cali, Cali, Colombia.          

        Abril 25 de  2018

RESUMEN

La amilasa salival es una enzima capaz de catalizar la hidrolisis de almidones. Por lo tanto, la siguiente practica de laboratorio se orienta hacia la determinación de la actividad enzimática; empleando una solución de yodo como medio indicador que permite observar una variación en la coloración la cual indica que la reacción se ha hecho efectiva y la enzima es activa en un medio de pH 6,8; se obtuvo una velocidad promedio de reacción de 0,275 min-1.                          

Palabras claves

 Amilasa, Polisacáridos, Enzimas, Biocatalizadores, Enzima.

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INTRODUCCIÓN

Las enzimas son catalizadores de origen biológico las cuales permiten acelerar las reacciones químicas llevadas a cabo en los procesos metabólicos; estas están compuestas por una apoenzima que es la parte polipeptídica, un cofactor el cual es la parte de la enzima no proteica; también cuenta con holoenzimas que es la combinación de la apoenzima y el cofactor. Todas las enzimas tienen un centro activo en el cual se lleva a cabo el proceso de catálisis y un centro de fijación en donde se fija el sustrato a la enzima como llave-candado [1].

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Figura N°1 Composición de las enzimas

La mayoría de las enzimas tiene un nombre sistemático el cual fue asignado de acuerdo con nombre del sustrato sobre el cual actúan, por ejemplo: si la lactosa es el sustrato entonces la enzima que actúa sobre este será la lactasa. Sin embargo, existen otras enzimas cuyo nombre no está relacionado con el nombre del sustrato o la reacción sobre el cual actúan, un ejemplo de este es la quimotripsina en la hidrolisis de proteínas. [2] 

De acuerdo con lo anterior las enzimas se clasifican en 6 tipos de acuerdo a la reacción sobre la cual actúan o catalizan; esos 6 tipos son los siguientes. [2]:

1. Oxidoreductasas. [2]:

Son las encargadas de catalizar las reacciones redox facilitando la transferencia de electrones de una molécula a otra.

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1. Transferasas. [2]

Son las encargadas de catalizar las reacciones de transferencia de grupos funcionales. Un grupo unido a una molécula se remueve y se une a otras (transaminación).

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1. Hidrolasas. [2]

Son las encargadas de catalizar las reacciones de hidrolisis. Estas rompen las biomoléculas con moléculas de agua. Componen el grupo de enzimas digestivas más importantes: proteasas, amilasas y nucleasas.

Ejemplo: ruptura de enlaces peptídicos.

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1. Liasas. [2]

Son las encargadas de catalizar las reacciones de adicción a los dobles enlaces, o eliminación que involucran la formación de dobles enlaces.

Ejemplo: las descarboxilasas.

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1. Isomerasas. [2]

Son las encargadas de catalizar la conversión de isómeros ópticos, geométricos o de posición.

Ejemplo: cambio de un isómero estructural es la conversión de la glucosa 6-fosfato a fructosa 6-fosfato, catalizada por la glucosa 6-fosfato isomerasa. Otras isomerasas son las epimerasas, racemasas y las mutasas.

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1. Ligasas. [2]

Son las encargadas de catalizar la combinación de dos compuestos acoplados a la ruptura de un enlace pirofosfórico en el ATP o compuestos semejantes. Se incluyen enzimas que catalizan reacciones que forman enlaces C-O, C-C, C-N y C-S.

Ejemplo: El ácido glutámico en convierte en glutamina por la acción de una enzima que une una molécula de amoniaco a una molécula de ácido glutámico. Otras ligasas son el ADN ligasa, la sintetasa y la piruvato carboxilasa.

Las reacciones enzimáticas presentan una insaturación del centro activo de la enzima por parte del sustrato, algo que no ocurre en las reacciones químicas. Por lo tanto, se plantearon las siguientes tres suposiciones:[3]

1. El complejo de enzima-sustrato se encuentra en estado estacionario (durante las fases iniciales de la reacción, la concentración del complejo ES permanece constante, aun cuando muchas moléculas de sustrato se convierten en productos vía complejo ES.  
2. En condiciones de saturación, toda la enzima se convierte en complejo ES, no quedando nada libre.
3. Sí toda la enzima se encuentra como complejo ES, la velocidad de formación de los productos es la misma posible: Vmax=K3[ES].

Con estos postulados desarrollaron un modelo matemático que explicaba el comportamiento bioquímico. [3]

La actividad enzimática es la medida de la velocidad con la que una enzima convierte el sustrato sobre el cual trabaja en productos. Esta actividad se obtiene cuando se mide la disminución de la concentración del sustrato empleado o el aumento de la concentración del producto en un intervalo de tiempo determinado. [4] En la determinación de la actividad enzimática existen varios factores que deben ser tenidos en cuenta entre ellos la concentración del sustrato ya que cuando la concentración de la enzima es constante la velocidad de reacción aumenta con la concentración del sustrato hasta adquirir una velocidad máxima ya que existe un complejo ES ([E]=concentración total de la enzima, [S]=concentración total del sustrato). [4]  Concentración de la enzima; cuando la concentración del sustrato es constante la velocidad de la reacción tiende a aumentar con la concentración de la enzima. Por lo tanto, cuando la concentración de la enzima aumenta entonces la velocidad de la reacción también aumentará. [4]

Un aumento de temperatura en las reacciones que no son catalizadas por enzimas tiende a aumentar la velocidad de reacción. Sin embargo, cuando se emplean enzimas estas deben encontrarse en unos rangos de temperatura óptima para evitar la ruptura de las estructuras secundarias y terciarias de los sistemas enzimáticos. Muchas enzimas tienden a degradarse a temperaturas mayores de 60°C. Es por esto, que el proceso de esterilización de material médico o de laboratorio se realiza en autoclave o agua hirviendo. Ya que las enzimas de las bacterias se desnaturalizan. [4]

La amilasa es una enzima de alto molecular aproximadamente 45000 kDa, esta enzima es la responsable de catalizar de catalizar la hidrolisis inicial de polímeros grandes de glucosa como el almidón o glicógeno. Las unidades de glucosa generadas son usadas posteriormente por las células como fuente de energía. [5]

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Figura N°2 Rompimiento del polímero (almidón) en pequeñas unidades de glucosa.

De acuerdo con lo anterior en la hidrolisis de almidón se rompe un enlace glucosídico mediante la adición de una molécula de agua y el complejo coloreado se produce cuando la amilasa se encuentra en presencia del almidón no hidrolizado en presencia de una solución de yodo el cual permite visualizar el cambio de coloración (purpura).5 La hidrolisis del almidón se genera cuando el complejo coloreado (purpura) se rompe y este color cambia a un color café-rojizo hasta quedar incoloro. [5]

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Diagrama N°1 Esquema de la reacción Amilasa salival

En la práctica de laboratorio de Bioquímica se determinó la actividad enzimática de la amilasa salival empleando como sustrato una solución de almidón y buffer pH=6,8 en presencia de yodo para formar complejo coloreado purpura.

MATERIALES Y EQUIPOS

La práctica se llevó a cabo con el uso de soluciones preparadas en la quinta práctica de laboratorio de bioquímica. Éstas fueron dispensadas en  tubos de ensayo de vidrio sin reporte de fabricante para realizar las pruebas cualitativas así como las diluciones de muestra, la placa de vidrio empleada tampoco reportaba fabricante o marca. La recolección de la muestra se realizó en un beaker de vidrio marca Glassco de 100 mL y los volúmenes se tomaron con la ayuda de pipetas graduadas marca Brand de 5 mL ± 0,030 mL. Las gotas dispensadas de reactivos se tomaron con goteros plásticos que no tenían reporte de fabricante y de capacidad de 5 mL.

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