Informe N°2_Influencia del pH y la temperatura

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UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL 
“FABIOLA SALAZAR LEGUIA” DE BAGUA 
 
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS Y NATURALES 
CARRERA PROFESIONAL DE BIOTECNOLOGIA 
 
CURSO: 
Enzimología 
 
TEMA: 
Influencia de pH y Temperatura en las Reacciones 
Catalizadas por Enzimas 
 
DOCENTE: 
Dr. Anthony Jordan De La Cruz Castillo 
 
ALUMNA: 
Castañeda Terrones, Maryori Sarain 
 
Bagua – Amazonas 
INFLUENCIA DE PH Y TEMPERATURA EN LAS 
REACCIONES CATALIZADAS POR ENZIMAS 
 
I. OBJETIVOS 
Demostrar la influencia de los factores que afectan la actividad enzimática, como la 
temperatura, el pH, la concentración del sustrato y de la enzima y la presencia de 
inhibidores. 
 
II. MARCO TEORICO 
Las enzimas son proteínas globulares responsables de la mayor parte de la actividad 
química de los organismos vivos. Actúan como catalizadores, que son sustancias que 
aceleran las reacciones químicas sin ser destruidas o alteradas durante el proceso. Las 
enzimas son extremadamente eficientes y se pueden utilizar una y otra vez 
repetidamente. Una enzima puede catalizar miles de reacciones en cada segundo. Tanto 
los valores de pH como de la temperatura a los que trabaja la enzima son 
extraordinariamente importantes. La mayoría de los organismos tienen un intervalo de 
temperatura preferente en el cual sobreviven y sus enzimas funcionan mejor dentro de 
dicho intervalo de temperatura. Si el ambiente donde se encuentra la enzima es 
demasiado ácido o demasiado básico, la enzima puede desnaturalizarse de forma 
irreversible o transformarse de modo que su forma no le permita más realizar su 
funcionamiento apropiado (Vernier, 2006). 
 
Factores que afectan a la actividad enzimática 
 
Las propiedades de las enzimas derivan del hecho de ser proteínas y de actuar como 
catalizadores. Como proteínas, poseen una conformación natural más estable que las 
demás conformaciones posibles. Así, cambios en la conformación suelen ir asociados a 
cambios en la actividad catalítica. Los factores que influyen de manera más directa sobre 
la actividad de una enzima son: el pH, la temperatura y los cofactores. 
 
Las enzimas poseen grupos químicos ionizables (carboxilos -COOH; amino -NH2; tiol 
- SH; imidazol, etc.) en las cadenas laterales de sus aminoácidos. Según el pH del medio, 
estos grupos pueden tener carga eléctrica 
positiva, negativa o neutra. 
Como la conformación de las proteínas 
depende, en parte, de sus cargas eléctricas, 
habrá un pH en el cual la conformación será 
la más adecuada para la actividad catalítica. 
Este es el llamado pH óptimo. La mayoría 
de las enzimas son muy sensibles a los cambios de pH. Desviaciones de pocas décimas 
por encima o por debajo del pH óptimo pueden afectar drásticamente su actividad. Así, 
la pepsina gástrica tiene un pH óptimo de 2, la ureasa lo tiene a 7 y la arginasa lo tiene 
a 10. Como ligeros cambios del pH pueden provocar la desnaturalización de la proteína, 
los seres vivos han desarrollado sistemas más o menos complejos para mantener estable 
el pH intracelular: los amortiguadores o tampones fisiológicos. 
 
 
En general, los aumentos de temperatura aceleran las reacciones 
químicas: por cada 10ºC de incremento, la velocidad de reacción 
se duplica. Las reacciones catalizadas por enzimas siguen esta ley 
general. Sin embargo, al ser proteínas, a partir de cierta 
temperatura, se empiezan a desnaturalizar por el calor. La 
temperatura a la cual la actividad catalítica es máxima se llama 
temperatura óptima. Por encima ella, el aumento de velocidad 
de la reacción debido a la temperatura es contrarrestado por la 
pérdida de actividad catalítica debida a la desnaturalización 
térmica, y la actividad enzimática decrece rápidamente hasta 
anularse (Villamizar, 2006). 
 
LA CATALASA: es una enzima antioxidante presente en la mayoría de los organismos 
aerobios. Cataliza la dismutación del peróxido de hidrógeno (H2O2) en agua y oxígeno. 
La mayoría de estas enzimas son homotetrámeros con un grupo hemo en cada 
subunidad. Se ha determinado la estructura cristalográfica de nueve catalasas. Algunas 
catalasas tienen subunidades pequeñas (masa molecular ≈ 60 kDa) y otras grandes (masa 
molecular > 80 kDa). Entre estos dos tipos de catalasas existen diferencias estructurales 
importantes. Las catalasas pequeñas son menos resistentes a la desnaturalización, unen 
NADPH, tienen hemo b y se inhiben e inactivan por sustrato. En cambio, las catalasas 
grandes tienen un dominio extra en el C-terminal que es semejante a la flavodoxina, son 
muy resistentes a la desnaturalización, tienen hemo d, presentan enlaces covalentes 
inusuales cercanos al sitio activo y son resistentes a concentraciones molares de H2O2 
(Diaz, 2003). 
 
III. MATERIALES - REACTIVOS 
▪ 5 tubos de ensayo 
▪ Gradilla 
▪ 1 pipeta 
▪ Pinzas 
▪ Solución de enzima (Catalasa) 
▪ Ácido clorhídrico 
▪ Hidróxido de sodio 
▪ Peróxido de hidrógeno 
 
IV. PROCEDIMIENTO 
1. Rotulamos los tubos de ensayo del 1 al 5 y lo colocamos en la gradilla. 
2. Colamos 1 ml de la solución de enzima (Catalasa) a los tubos 2, 3, 4 y 5. 
3. Posteriormente el tubo N°2 se le lleva a baño maría por 5 min a una temperatura 
de 60°C. 
4. Luego al tubo N°3 se le añade 5 gotas de ácido clorhídrico, al tubo N°4 se le 
coloca 5 gotas de hidróxido de sodio y homogenizamos ambos tubos. 
5. Después, a los 4 tubos de ensayo (1, 3, 4 y 5) se le añade 0.5 ml de peróxido de 
hidrógeno. 
6. Por último, con la ayuda de una pinza retiramos el tubo N°2 del baño maría y 
los colocamos a la gradilla, y de igual forma se le añade 0.5 ml de peróxido de 
hidrógeno. 
7. Finalmente homogenizamos cada uno de los tubos de ensayo y observamos. 
 
V. ANALISIS DE LOS RESULTADOS 
▪ Tubo N°1: no presentó reacción 
enzimática, debido a que solo se le añadió 
peróxido de hidrógeno. 
▪ Tubo N°2: no presentó reacción 
enzimática a causa de que la enzima se 
desnaturalizó, debido a que se le sometió a 
una alta temperatura (70°C/5 min). 
▪ Tubo N°3: no presento reacción 
enzimática, porque se le añadió una solución 
ácida más peróxido de hidrogeno, desatando 
que la enzima se desnaturalice. 
▪ Tubo N°4: presentó una menor reacción enzimática, ya que se le añadió una 
solución alcalina más peróxido de sodio, es decir la enzima no se desnaturalizó 
del todo. 
▪ Tubo N°5: presentó una mayor reacción enzimática, debido a que solo se le 
coloco peróxido de hidrógeno, causando que la enzima descomponga al 
peróxido en agua más oxígeno es por eso que el oxígeno se evidencia mediante 
un burbujeo en la muestra. 
 
VI. CONCLUSION 
En conclusión, cada enzima tiene las condiciones óptimas para poder realizar la reacción 
enzimática, la cual, la temperatura es muy importante en conjunto con el pH. En este 
caso la catalasa actúa una temperatura de 30 a 40°C y a un pH de 6,8 hasta 7,5. Es por 
ello que en la práctica se sometió a los diferentes tubos de ensayo a altas temperaturas 
y un pH ácido – básico; como pudieron observar en el tubo N°5 presentó mayor acción 
enzimática porque trabajo a un pH y una temperatura óptima, evidenciándose las 
burbujas en dicho tubo. 
 
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 
1. Diaz, A. (2003). L a E Structura De Las C Atalasas *. 22(2), 76–84. 
2. Vernier. (2006). Acción Enzimática: Actividad de la Catalasa. Ciencias Con 
Lo Mejor de Vernier, 1–8. www2.vernier.com/sample_labs/CMV-03-
enigma.pdf 
3. Villamizar, C. (2006). Consideraciones generales sobre enzimología. Digitum, 
6–62. 
https://digitum.um.es/xmlui/bitstream/10201/141/3/CarrascoVillamizar03de18.
pdf