INVESTIGACION Usos del peróxido de hidrógeno El peróxido de hidrógeno se encuentra generalmente en bajas concentraciones concentraciones (39 por ciento) en muchos productos domésticos para usos medicinales y como blanqueador de vestimentas y el cabello. En la industria, el peróxido de hidrógeno se usa en concentraciones más altas para blanquear telas y pasta de papel, como componente de combustibles para cohetes y para fabricar espuma de caucho y sustancias químicas orgánicas. En otras áreas como en la investigación se utiliza para medir la actividad de algunas enzimas como la catalasa. Además, el peróxido de hidrógeno se emplea en trabajos de restauración; en pinturas antiguas. Puede ser un desinfectante efectivo, ya que su mecanismo de acción se debe a la efervescencia que produce, liberando el oxígeno que destruye los microorganismos anaerobios y el burbujeo de la solución cuando entra en contacto con los tejidos y ciertas sustancias químicas, expulsa restos tisulares fuera del conducto. Puede incluso usarse en el control del olor, control de la corrosión, el retiro de DBO/DQO, la oxidación orgánica, la oxidación de metales y la oxidación de la toxicidad. El peróxido de hidrógeno puede ser combinado con diversos procesos para mejorar los resultados, por ejemplo: floculación/precipitación, flotación de aire, biotratamiento, filtración, adsorción del carbón, depuradores del aire e incineración. Estructura química de la catalasa La catalasa es una proteína tetramérica que se encuentra en los organismos vivos que contiene hierro férrico y que viene por codificada por un gen situado en el cromosoma 11p13. Consta de 34 kb y contiene 12 intrones y 13 exones . Nomenclatura de las enzimas A cada enzima se le asignan dos nombres. El primero es corto y es como se conoce a la proteína de manera coloquial, es el nombre sugerido. El segundo es más completo e infiere propiedades sobre la reacción que la enzima desarrolla, se le conoce como nombre sistemático, este nombre permite reconocer a la enzima sin ambigüedad y localizarla en el metabolismo. Nombre sugerido: Muchas de las enzimas poseen en su nombre el sufijo -asa unido al nombre del substrato de la reacción que cataliza, por ejemplo: Ureasa: proteína cuyo sustrato es la urea También suele utilizarse este sufijo a la descripción de la reacción que la enzima cataliza: Lactato deshidrogenasa: deshidrogena (le quita Hidrógenos) al lactato Algunas enzimas poseen nombres que no representan su actividad o sustrato: Lisozima, Tripsina Nombre sistemático; La Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (IUBMB), desarrolló un sistema de nomenclatura en el cual las enzimas se dividen en seis clases principales, cada una con numerosos subgrupos. Para todas las clasificaciones clasificaciones se muestran ejemplos representativos: 1.- OXIDOREDUCTASAS: catalizan reacciones de oxidación-reducción:
2.- TRANSFERASAS: catalizan la transferencia de grupos que contienen C, N, o P:
3.- HIDROLASAS: catalizan la ruptura de enlaces por la adición de una molécula de agua:
4.- LIASAS: catalizan la ruptura de enlaces C-C, C-S y algunos enlaces C-N:
5.- ISOMERASAS: catalizan la racemización de isómeros ópticos o geométricos:
6.- LIGASAS: catalizan la formación de enlaces entre C y O, S, N. Esta reacción sólo es posible mediante la energía derivada de fosfatos ricos en energía como el del fosfato g de la molécula de ATP:
Mecanismos
de actividad enzimática Las actividades de las enzimas vienen determinadas por su estructura tridimensional, la cual viene a su vez determinada por la secuencia de aminoácidos. Sin embargo, aunque la estructura determina la función, predecir una
nueva actividad enzimática basándose únicamente en la estructura de una proteína es muy difícil, y un problema aún no resuelto. Casi todas las enzimas son mucho más grandes que los sustratos sobre los que actúan, y solo una pequeña parte de la enzima (alrededor de 3 a 4 aminoácidos) está directamente involucrada en la catálisis. La región que contiene estos residuos encargados de catalizar la reacción es denominada centro activo. Las enzimas también pueden contener sitios con la capacidad de unir cofactores, necesarios a veces en el proceso de catálisis, o de unir pequeñas moléculas, como los sustratos o productos (directos o indirectos) de la reacción catalizada. Estas uniones de la enzima con sus propios sustratos o productos pueden incrementar o disminuir la actividad enzimática, dando lugar así a una regulación por retroalimentación positiva o negativa, según el caso. Al igual que las demás proteínas, las enzimas se componen de una cadena lineal de aminoácidos que se pliegan durante el proceso de traducción para dar lugar a una estructura terciaria tridimensional de la enzima, susceptible de presentar actividad. Cada secuencia de aminoácidos es única y por tanto da lugar a una estructura única, con propiedades únicas. En ocasiones, proteínas individuales pueden unirse a otras proteínas para formar complejos, en lo que se denomina estructura cuaternaria de las proteínas. Función
y localización de la catalasa La catalasa es una proteína tetramérica que viene por codificada por un gen situado en el cromosoma 11p13. La función más importante de la catalasa es convertir el peróxido de oxígeno en agua y oxígeno, pero también utiliza el peróxido de oxígeno para catalizar reacciones de peroxidación. Forma parte de un conjunto de enzimas antioxidantes entre las que se encuentran la superóxido dismutasa y las peroxidasas, cuya función es proteger a los tejidos de las especies oxigenadas reactivas producidas por los neutrófilos. En particular, la catalasa protege la hemoglobina y probablemente el ADN frente a la peroxidación. Funciones
biológica del
Riñón: Excretar los desechos mediante la orina. Regular la homeostasis del cuerpo. Secretar hormonas: la eritropoyetina, la renina y vitamina D Regular el volumen de los fluidos extracelulares. Regular la producción de la orina. Participa en la reabsorción de electrolitos. Corazón: Oxigenación de los Tejidos Los músculos y los órganos necesitan oxígeno constantemente para trabajar bien. El corazón lleva sangre oxigenada por los vasos sanguíneos a las células del cuerpo, mientras las sangre sin oxígeno regresa al corazón de la circulación sistémica. La Circulación La sangre primero pasa del lado derecho del corazón hacia la arteria pulmonar y por vasos chicos del pulmón regresando al lado izquierdo del corazón and saliendo por la aorta. Sangre de las venas regresa al corazón por la vena cava superior y la vena cava inferior. Hígado: y y y y y y
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Junto con el sistema endocrino, almacena y libera azúcar a la sangre
dependiendo de las necesidades del cuerpo. Almacena grasas de los alimentos ingeridos. Ensambla lipoproteínas, que transportan el colesterol y otros lípidos necesarios a las células del cuerpo. Produce colesterol y lo utiliza para fabricar sales biliares (componentes de la bilis). Almacena hierro y las vitaminas A, B12 y D. Produce proteínas del plasma sanguíneo. Transforma el amoníaco tóxico (de la descomposición de las proteínas) en urea, menos tóxica y que se elimina por la orina. Descompone hormonas para que sean eliminadas. Recicla sustancias de los glóbulos rojos envejecidos. Procesa el alcohol y algunos fármacos para que puedan ser eliminados por la orina. Elimina las impurezas de la sangre y controla los niveles de azúcar.
