PRACTICA # 14
PRESENTADO POR : GRUPO: # 2
VELOCIDADES DE REACCIÓN DE LAS ENZIMAS
OBJETIVO GENERAL:
* Tantear la velocidad de reaccion en las enzimas
OBJETIVO ESPECIFICO:
* Verificar el proceso por el cual las enzimas cambian se velocidad al momento de reaccionar .
MATERIALES
- Vinagre
- Sangre de higado de res
- 6 Vasos de precipitados de 250 ml
- 1 Planchas de calentamiento
- Guantes de cirugia
- 1 Colador
- 1 Agitador
- 5 Probetas de 100 ml
REACTIVOS
- Agua oxigenada H2O2
- Hidróxido de sodio NaOH
- Ácido Clorhídrico HCl
Factores
que afectan la velocidad de las reacciones enzimáticas
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Las
enzimas pueden ser aisladas de las células u organismos, para estudiar sus
propiedades in vitro es decir, en un tubo de ensayo.
Las diferentes enzimas muestran diferentes respuestas a los cambios en la
concentración de substrato, temperatura y pH.
Velocidad máxima:
la velocidad de una reacción (v) es el número de moléculas de
substrato convertidas en producto por unidad de tiempo y usualmente se
expresa en µmoles de producto formadas por minuto. La
velocidad de una reacción catalizada por una enzima, aumenta
conforme se incrementa la concentración de substrato hasta que se llega a una
velocidad máxima (Vmax), a partir de la cual la velocidad de la
reacción, es independiente de la cantidad de substrato. El que la velocidad
no pueda seguirse incrementando, refleja la saturación del sitio activo con el
substrato.
La
mayoría de las enzimas muestran cinéticas del tipo hipérbola rectangular como
describieron en 1913 por primera vez
LeonorMichaelis y Maud Menten. Este trazo se obtiene al
graficar la velocidad de la reacción enzimática vs. La
concentración de Substrato; este comportamiento se describe por ejemplo para
la disociación del Oxígeno de la mioglobina. Existen algunas enzimas que
se denominan “alostéricas”, que frecuentemente poseen una curva
tipo sigmoide (en forma de S), que es similar a la mostrada para la
disociación del Oxígeno de la hemoglobina.
Incremento de la velocidad
con la temperatura: En general, la velocidad
de la reacción se incrementa con la temperatura hasta que un punto máximo es
alcanzado. Este incremento se debe a que aumenta el número de moléculas ricas
en energía que pueden pasar la barrera energética de estado de transición,
para formar a los producto
Decremento
de la velocidad con la temperatura: la elevación excesiva de la
temperatura del medio que contiene a las enzimas, resulta en un decremento de
la velocidad como resultado de la des naturalización, es decir, la pérdida de
la estructura tridimensional de las enzimas.
Efecto del pH en la ionización del sitio activo: la concentración de H+ afecta
la velocidad de la reacción en muchas formas. Primero el proceso catalítico
usualmente requiere de que la enzima y el substrato tengan grupos químicos en
una forma ionica particular para poder interactuar. Por ejemplo la
actividad catalítica puede necesitar a un grupo amino, por ejemplo de una
lisina en estado protonado (-NH3+) o no (-NH2+),
el pH modifica este estado y por tanto a la velocidad de la reacción.
Efecto del pH para la desnaturalización de la
enzima: pH
extremos pueden ocasionar la desnaturalización de las enzimas, debido a que
la estructura con estos cambios es posible modificar las
interacciones ionicas que intervienen en la estabilidad de la
enzima en su estado nativo:
El pH óptimo varía para
las diferentes enzimas: el pH al cual las enzimas adquieren su máxima
actividad es diferente para cada una de ellas y depende de la secuencia de
aminoácidos que las conforman, por supuesto, también está relacionado con
el microambiente celular en el cual desarrollan su catálisis. Por
ejemplo la pepsina que es una enzima digestiva que actúa en el estómago,
posee un pH óptimo de alrededor de 2 unidades, por el contrario otras enzimas
que actúan a pH neutro, se desnaturalizan a pH alcalino o ácido.
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Diagrama de flujo # 1
Acción de la catalasa sobre el peróxido de Hidrógeno
Diagrama de flujo # 2
Efecto de la temperatura en la velocidad de reaccion de una enzima
Diagrama de flujo # 3
Efecto del pH en la velocidad de reaccion de una enzima
DISCUSIÓN DE RESULTADOS 1
¿Cómo influye la temperatura en la velocidad de reacción de una enzima? Incremento de la velocidad con la temperatura: En general, la velocidad de la reacción se
incrementa con la temperatura hasta que un punto máximo es alcanzado. Este
incremento se debe a que aumenta el número de moléculas ricas en energía que
pueden pasar la barrera energética de estado de transición, para formar a los
productos.
Decremento de la velocidad
con la temperatura: la elevación excesiva de la temperatura del medio
que contiene a las enzimas, resulta en un decremento de la velocidad como
resultado de la desnaturalización, es decir, la pérdida de la estructura
tridimensional de las enzimas. 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 (Figura de la derecha). Por
encima de esta temperatura, 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.
2 ¿Cómo influye el
pH en la velocidad de reacción?
Los 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 los 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 pH 7 y la arginasa lo tiene a pH 10 (Figura
de la izquierda). 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
fisiológicos.
3 ¿Cuál reacción fue la más rápida en el experimento 2? ¿Porque?
La reacción más rápida, fue en la que se agregó los 3
cubos de hielo más el agua oxigenada a los 20 ml de sangre, porque pudimos
observar que en 20 seg salieron burbujas.
Y el calor se demora más ya que las enzimas reaccionan
con el H2O2 mas efectivamente con el frio que con el calor.
4 ¿Cual reacción fue la más lenta en el experimento?
La reacción más lenta fue la del NaOH porque es una base
, en cambio el HCl fue más rápida y efectiva al ser un acido .
BIBLIOGRAFIA
- http://www.ehu.eus/biomoleculas/enzimas/enz22.htm#ph
- http://www.ehu.eus/biomoleculas/enzimas/enz22.htm#t
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