Una guía de laboratorio sobre algunos factores que afectan la actividad enzimática

1. FACTORES QUE AFECTAN LA ACCIÓN ENZIMÁTICA
Prof. Gustavo Toledo 1º medio, SFC
Objetivo: Identificar algunos de los factores que influyen sobre la actividad enzimática.
Introducción:
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. Contienen un
sitio activo en donde el substrato se une con la enzima y crea un producto. Si se daña el sitio
activo, el substrato no cabrá correctamente sobre la enzima. Esto puede limitar la reacción
química. Pasteur descubrió que la fermentación del azúcar mediante levaduras, con su
conversión en alcohol etílico y anhídrido carbónico es catalizada por fermentos o enzimas.
En 1897 Buchner logró extraer de las células de levadura las enzimas que catalizan la
fermentación alcohólica. Sumner en 1926, aisló en forma cristalina la enzima ureasa, a
partir de extractos obtenidos de Cannavalia enzyformis (Fabaceae) la que hidroliza la urea
según la siguiente reacción:
ureasa
(NH2)2 CO + H2O CO2 + 2 NH3
En 1930, Northrop aisló en forma cristalina las enzimas digestivas: pepsina, tripsina y
quimotripsina. En la actualidad se conocen más de 2000 enzimas que han sido aisladas en
forma cristalina.
En términos generales los catalizadores se caracterizan por las siguientes propiedades:
1º Son eficaces en pequeñas cantidades. Tienen un número de recambio alto, que varia
entre 100 y 36 millones (anhidrasa carbónica). El número de recambio o actividad molar, se
define como la cantidad de substrato transformado en la unidad de tiempo por una cantidad
dada de enzima, por ej. la catalasa hidroliza 5,6* 106
moléculas de H2 O2 por molécula de
enzima por minuto, por lo que su número de recambio es 5,6 * 106
.
2º No se alteran durante las reacciones en que participan.
3º Aceleran el proceso para la obtención del equilibrio de una reacción reversible.
4º Muestran especificidad. La acción de la enzima es extremadamente selectiva sobre un
substrato específico.
Las enzimas tienen pesos moleculares que oscilan entre 12.000 y un millón. Algunas enzimas
son proteínas conjugadas; ya que poseen un grupo no proteico o prostético, por Ej. un
azúcar -Glucoproteínas, un lípido -lipoproteínas, un ácido nucleico -nucleoproteínas.
Las enzimas son proteínas que aceleran o retardan reacciones en las células. Esta
investigación nos permitirá considerar qué factores limitan la acción enzimática en las
células.
En los ejercicios siguientes se estudiará el funcionamiento de la catalasa. Esta enzima está
presente en casi todas las células aeróbicas y actúa descomponiendo peróxido de hidrógeno
(agua oxigenada) en agua y oxígeno, según la siguiente reacción
Materiales: papa cruda, papa cocida, solución de vinagre, solución de sal; peróxido de
hidrógeno (H2O2), 4 tubos de ensayo, porta tubos, papel pH, fórceps, toallas de papel,
cilindros graduados de 10mL, cepillo para limpiar tubos de ensayos, anteojos
Procedimiento: Póngase los anteojos y úsalos durante todo el experimento. Etiquete los
tubos de ensayo de la A a la D. Ponga 3 ml de peróxido de hidrógeno en cada tubo de

2. ensayo, después siga las instrucciones individuales abajo.
Tubo A : 2 ml de papa cruda.
Tubo B: 2 ml de papa cocida.
Tubo C: 2 ml de papa cruda en solución de vinagre.
Tubo D: 2 ml de papa en solución salina.
Haga las observaciones sobre qué está sucediendo en cada tubo. Registre en la tabla de
datos.
Mida el pH en cada tubo. Registre esto en la tabla de datos.
Observaciones y datos
TUBO VARIABLE pH OBSERVACION
A
B
C
D
Preguntas para el análisis. Por favor responda con oraciones completas y letra de color
verde.
1. ¿Cuál es la enzima?
2. ¿Cuál es el substrato?
3. ¿Dónde se localiza la enzima?
4. ¿Por qué se formaron burbujas?
5. ¿En qué tubos ocurrió la reacción química que produjo el burbujeo?
6. ¿Qué variables afectaron a la reacción química?
7. ¿Cómo se relaciona el pH con la actividad enzimática?
8. Las enzimas del estómago funcionan óptimamente a un pH de 2. ¿Cómo se
afectaría la digestión si el pH aumenta a 4?
9. ¿Qué le hicieron esas variables a la catalasa en las células?
10. ¿Qué le sucede a las enzimas cuando se exponen a temperaturas extremas (muy
frías o muy calientes?
11. Por qué no se añadió el peróxido de hidrógeno directamente a un trozo de papa
sin macerarlo o molerlo?
12. Explique por qué la gran mayoría de las especies de plantas y de animales
producen la enzima catalasa.
13. De acuerdo con la información de este experimento, dibuje un modelo para
ilustrar el proceso de desnaturalización de las proteínas.
14. El peróxido de hidrógeno se utiliza a menudo como antiséptico, para limpiar una
herida. Produce burbujas cuando es vertido en una herida. ¿Qué te sugiere esto
que ocurre en los tejidos humanos?
15. Explique porqué los alimentos como la carne y los huevos cambian color cuando
usted los cocina. ¿Qué les está sucediendo?
16. ¿Cuáles pudieron ser algunas fuente de error cometidas durante el lab.?
17. ¿Cómo puede usted aplicar lo que aprendió a la vida diaria?
Entregar un informe, 72 horas después de realizado el laboratorio, Tamaño carta, letra
Verdana de tamaño 11. El informe debe tener: una portada , una introducción, un resumen,
los resultados y conclusiones.
Cada día de atraso le restará un punto a la nota final.

3. http://masbiologia2bct.blogspot.com/2010/12/enlaces-sobre-enzimas.html
http://www.ryancshaw.com/Files/micro/Animations/Enzyme-Substrate/micro_enzyme-
substrate.swf
http://highered.mcgraw-
hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_enzymes_work.html
http://programs.northlandcollege.edu/biology/Biology1111/animations/enzyme.swf