Propiedades cataliticas de la catalasa

Mesa N°5

Informe Nº 10 de Laboratorio de Bioquímica:

[pic 1]

PROPIEDADES CATALITICAS DE LA CATALASA

Integrantes:

1. Manchego Jiménez, Luis  Alonso……………………………………….

1. Sanchez Sotelo, Gabriela…………………………………………………

1. Zafra Lapatnikova, María………………………………………………….

1. Zegarra Paredes, Angelica Milagros……………………………………

2015 - II

1. Introducción:

Las reacciones químicas que se dan en los seres vivos no podrían tener lugar sin la presencia de los enzimas. Estas macromoléculas, que generalmente son proteínas, catalizan las reacciones bioquímicas, permitiendo que los sustratos se conviertan en los productos que necesita la célula.

Una de estas enzimas es la catalasa, una enzima que se encuentra en casi todas las células vivas y especialmente abundantes en el hígado, riñón y glóbulos rojos.

Existe organelos llamados peroxisomas similares a los lisosomas en estructura, pero de menor tamaño, abundante en las células hepáticas y que contiene diversas enzimas relacionadas con el metabolismo del peróxido de hidrogeno, sustancia toxica para el organismo.

La enzima está compuesta por cuatro cadenas polipeptidicas cada una con un grupo que contiene un átomo de hierro y tiene un peso molecular de 250000 mg.

La catalasa cataliza la descomposición del peróxido e hidrogeno, y aunque los mecanismos de la reacción no están establecidos completamente, se asume que el ion férrico media la transferencia de electrones entre las dos moléculas de H2O2.

Reacción global:

2H2O2         2H2O + O2[pic 2]

Catalasa

        Esta reacción se lleva a cabo en dos pasos:

1. Catalasa FeOH + HOOH <-----------------> Catalasa Fe OOH + H2O
2. Catalasa FeOOH +HOOH <--------------> Catalasa FeOH +H2O +O2

Su poder catalítico en verdad extraordinario: Una molécula de catalasa, que contiene hierro, obtenida de hígado de res logra el desdoblamiento de unos millones de moléculas de peróxido de hidrogeno (H2O2) por minuto.

1. Resultados:

H2O2 (l)            H2O (l) + O2 (g)[pic 3]

P.V = R.T.n

n = P.V/R.T

1º experiencia:

n = (744 – 19,841).(4.017x10-3)/(22 + 273).(62.4)

n = 1.580x10-4 mol

2H2O2 (l)            2H2O (l) + O2 (g)[pic 4]

2 mol                                1 mol

X                                       1.580x10-4

X = 3.160x10-4

UI = (µmol SoP)/(t min)

UI = 158µmol/min (O2)

Ketol = (µmol SoP)/(t seg)

Ketol = 2.633µmol/seg (O2)

2º experiencia:

n = (724.159).(6.367)/(295).(62.4)

n = 0.250

2 mol                             1 mol

X                                    0.250

X = 0.500

UI = 250000µmol/min (O2)

Ketol = 4166,667µmol/seg (O2)

3º experiencia:

n = (724.159).(27.427)/(295).(62.4)

n = 1.079

2 mol                                  1 mol

X                                         1.079

X = 2.158

UI = 1079000µmol/min (O2)

Ketol = 17983,333µmol/seg (O2)

Eficiencia:

Eficiencia = (µmol SoP/min catalasa)/(µmol SoP/min FeSO4)

Eficiencia = 1079000/250000

Eficiencia = 4.316

1. Discusiones:

El agua oxigenada, que se utiliza para desinfectar heridas y decolorar el pelo –entre otros usos–, se descompone espontáneamente liberando oxígeno en burbujas. Esta reacción, que en condiciones normales ocurre lentamente, como se puede observar en la primera experiencia (ya que el volumen obtenido de O2 es muy poco), puede acelerarse agregando un catalizador, es decir, una sustancia que acelera reacciones químicas pero que no afecta la reacción (sigue habiendo los mismos productos). Primero se utilizó un catalizador inorgánico como lo es el sulfato ferroso (FeSO4), disminuyéndose la energía de activación y acelerándose la reacción, obteniéndose una mayor cantidad de volumen de O2 en comparación con la primera experiencia. Luego se utilizó un catalizar orgánico como es la enzima catalasa, el cual al reaccionar con el peróxido de hidrogeno, dio como producto un gran volumen de oxígeno.

Estas tres experiencias nos demuestran la gran eficiencia de los catalizadores orgánicos frente a los catalizadores inorgánicos, y el gran ahorro de energía de activación con catalizadores.

1. Conclusiones:

• Se aprendió y reconoció el fundamento químico para la determinación de la actividad enzimática de la catalasa.
• Se compararon las velocidades de las reacciones hechas con y sin catalizador orgánico y enzima.

Se concluyo que aquella reacción que tenia catalizador inorgánico (sal de hierro) era dos veces más rápida que aquella que no tenía nada, y aquella que tenia catalizador enzimático era 1000 veces más rápida y exotérmica.

• Se diferenciaron las propiedades enzimáticas de una enzima y un catalizador inorgánico.

1. Bibliografía:

A.Garritz – J.A. Chamizo. (1994). “Química”. Addison-Wesley Iberoamericana.

Raymond Chang,(1994). “Quimica”. McGraw – Hill, Inc. México

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