actividad de la catalasa en diversos materiales biológicos
RESULTADOS La catalasa es una enzima que protege a las células frente al peróxido de hidrógeno producido en el metabolismo del oxígeno. La actividad catalasa se detecta añadiendo un poco de peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno se forma como uno de los productos finales del metabolismo oxidativo de los hidratos de carbono. La rápida aparición y producción sostenida de burbujas de gas o efervescencia, indica la presencia de catalasa. La temperatura es otro factor importante en la actividad enzimática. Se puede decir que a mayor temperatura aumenta la velocidad de la reacción hasta que llega un punto en el que la velocidad disminuye con el aumento en el calor.
TUBO CONTENIDO OBSERVACIONES 1
HIGADO SIN HERVIR 2ml DE H2O2 En este tubo se observó que al contacto con H2O2 inmediatamente hubo reacción de efervescencia con esto se puede comprobar que en los tejidos hay gran cantidad de la enzima catalasa. 2 HIGADO HERVIDO 2ml DE H2O2 Cuando el tejido fue sometido a calor y después se le agregó H2O2 ya no se observó esta reacción de efervescencia ya que esta enzima fue desnaturalizada por efecto de la temperatura. 3 HIGADO SIN HERVIR 2ml DE H2O2 5 gotas de NaCN 5% En este tubo al agregar H2O2 y las gotas de NaCN al tejido se observó efervescencia moderada 4
HIGADO SIN HERVIR 2ml DE H2O2
5 gotas de Pb(NO3)2 5% En este tubo se observó que al agregar H2O2 Y las gotas de Pb(NO3)2 hubo una reacción de efervescencia pero fue observada después de algún tiempo y fue casi igual que primea pero fue más moderada. 1 PAPA SIN HERVIR 2ml DE H2O2 En este tubo con papa al agregarle H2O2 hubo efervescencia moderada. 2
PAPA HERVIDA 2ml DE H2O2 En la papa hervida al agregarle H2O2 no mostro reacción de efervescencia. 3
PAPA SIN HERVIR 2ml DE H2O2 5 gotas de NaCN 5% En el tubo con papa sin hervir y agregando además de H2O2 unas gotas de NaCN tampoco mostro reacción de efervescencia, pero al pasar algún tiempo se observó efervescencia moderada. 4
PAPA SIN HERVIR 2ml DE H2O2 5 gotas de Pb(NO3)2 5% En el tubo que contenía papa sin hervir se le agrego H2O2 y Pb(NO3)2 hubo muy poca efervescencia, al paso del tiempo se fue observando más efervescencia. 1
MANZANA SIN HERVIR 2ml DE H2O2 En el tubo con manzana se agregó H2O2 y no se observó nada de efervescencia. 2
MANZANA HERVIDA 2ml DE H2O2 En el tubo que contenía manzana y fue sometida a calor y después se le agrego H2O2 no mostro reacción de efervescencia. 3
MANZANA SIN HERVIR 2ml DE H2O2 5 gotas de NaCN 5% En el tubo que contenía manzana y al cual se le agregó H2O2 y NaCN tampoco se observó reacción de efervescencia. 4 MANZANA SIN HERVIR 2ml DE H2O2 5 gotas de Pb(NO3)2 5% En este tuvo con manzana sin hervir además de agregarle H2O2 se le agregaron unas gotas de Pb(NO3)2 y no se observó reacción de efervescencia en cambio se observa una coloración blanquecina lo cual nos indicaría que si hubo reacciones pero que surgió después de unos minutos.
Reacciones Reacción de la catalasa frente al peróxido de hidrogeno. 2 H2O2 (ac.) 2 H2O (liq.) + O2 (burbujas de gas) Químicamente, la catalasa es una hemoproteína de estructura similar a la de la hemoglobina, excepto que los 4 átomos de hierro de la molécula están en estado oxidado (Fe+++) en lugar de reducido (Fe++). Por ello se forma un complejo con el Fe y el CN como el siguiente:
La acción de la enzima es vía una reacción directa del ión Fe (III) con el oxígeno, para liberar el peróxido y formar agua Al combinarse el peróxido de hidrogeno con el cianuro sódico, este actúa como un inhibidor competitivo de la reacción por tanto, la reacción no se da en gran intensidad en comparación a la prueba número uno, pero esta después de dejarse 5 minutos aumenta su velocidad de reacción debido a que se ha alcanzado una mejor temperatura de activación de la enzima catalasa. La adición de plomo puede lograr una sustitución del ión Fe (III) por la del ión Pb(II). Cuando se logra la sustitución, la enzima queda desactivada, pues el plomo (ahora en la enzima) no tiene la cantidad de orbitales vacíos para cumplir con la misma función del hierro pero después de 5 minutos ocurre lo mismo que con el cianuro de sodio aumentando la velocidad de reacción debido a que alcanza una mejor temperatura de activación.
Parry, Steiner, Tellefsen, Dietz. (1974). Química fundamentos experimentales. Barcelona: Reverte. http://www.uacj.mx/ICB/RedCIB/REB/2003/06/2003-2_LA%20ESTRUC_.pdf
Conclusiones.
Temperatura: En las 3 diferentes temperaturas (alta – 58, media –21 y baja – 2) Existió una notable reacción de rompimiento fabricándose espuma en todos pero en una mayor proporción a temperatura baja (la solución) y liberando energía exotérmica haciendo así subir la temperatura del tubo. En las otras 2 muestras fue muy evidente la liberación de burbujas pero sin poder superar el primer resultado. En la temperatura media si fue muy notorio el incremento de calor y en el alto posiblemente por razones físicas no fue posible precisarlo. PH: así mismo notamos que en un pH acido la reacción no es muy fuerte ya que esto mismo provoca un rompimiento muy rápido a los enlaces Y en contraste en el pH alcalino la reacción fue muy fuerte; posiblemente la más evidente de esta ronda de análisis lo que nos dice que igualmente el pH influye en la ruptura de enzimas
Hipótesis Si las enzimas trabajan a una temperatura determinada entonces el aumento o disminución de la misma hará que las enzimas se desnaturalicen, por lo tanto si tenemos un hígado de pollo cosido y uno crudo y los ponemos en agua oxigenada lo que pensamos que sucederá es que el hígado crudo tendrá reacción, mientras que en el cocido no pasara nada porque al coserlo su temperatura aumento, por lo tanto las enzimas de la catalasa se desnaturalizaron.
Resultados Al poner el hígado crudo en el primer frasco observamos que se produce una reacción en
la cual se libera oxígeno, esta es una reacción exergonica, la cual libera energía, mientras que en el frasco del hígado cocido no sucedió absolutamente nada, al intercambiar los hígados vimos que el crudo seguía teniendo reacción y el cocido seguía sin hacer nada, esto pasa porque al cocer el hígado las enzimas se desnaturalizaron, por lo tanto ya no
funcionaban al momento de ponerlas en contacto con el agua oxigenada, al cambiar el hígado crudo al tercer frasco este continuaba reaccionando ante el agua oxigenada, posteriormente cuando pasamos el segundo trozo de hígado crudo por los tres frascos no sucedió nada, esto se debe a que el otro pedazo ya había liberado el oxígeno del agua oxigenada dejando solo agua la cual no tiene ninguna reacción con el hígado.
Conclusiones Finalmente observamos las propiedades de las enzimas, específicamente las de la catalasa, vimos sus reacciones y sobre todo concluimos con la desnaturalización que sufrieron las enzimas al cocer el hígado, lo cual hizo que ya no funcionaran en contacto con el agua oxigenada. Cuando se desnaturaliza una enzima, ésta pierde su estructura terciaria, que es la que en definitiva le da la función a la enzima. Sin estructura no está formado el sitio activo de la enzima, por lo que no tiene actividad alguna. A la larga se está inhibiendo a la enzima, pero para mí los inhibidores enzimáticos son aquellos que se unen a la enzima, ya sea en su sitio activo o en un sitio modulador y afectan la actividad de la enzima reduciéndola o haciéndola nula.
