Práctica 13. Cinética enzimática 3: efecto del pH y temperatura. Ana Judith Judith Roja !u"iz # 13$3%& !.C. Pricilla '. !orale Cer(ante 6a temperatura e uno de lo factore má importante a coniderar en el etudio y contro controll de la la reacc reaccion ione e catal cataliza izada da por enzim enzima a.. 6a mayor mayora a de la reacci reaccion one e /umica aumentan u (elocidad a medida /ue aumentamo la temperatura ya /ue hay un importe mayor de ener5a cinética cinética a la molécula reactante reactante lo /ue conduce en un mayor ndice de coliione producti(a por unidad de tiempo. 6a reaccione enzimática e ri5en )ajo ete concepto pero tam)ién e neceario conider coniderar ar la natural naturaleza eza proteica proteica de la enzima enzima la cual cual le otor5a otor5a caracter caracterti tica ca epecfica a la reacci+n. 6a ener5a de acti(aci+n e la cantidad de ener5a necearia para /ue una reacci+n /umica o un proceo puedan iniciare. !ientra /ue el etado de tranici+n e el etado rico en ener5a de la molécula /ue interaccionan en la cima de la )arrera de acti(aci+n. 6a (elocidad de una reacci+n /umica e proporcional a la concentraci+n del complejo en el etado de tranici+n. Pala)ra cla(e: *omeraa, *omeraa, pH, Enzima, km, grupos funcionales.
Objetivo:
'l alumno analizará el efecto del pH y de la tempe tempera ratur tura a o)re o)re la acti( acti(ida idad d enzim enzimáti ática ca en una una reacc reacci+n i+n.. ,aad ,aado o en: a. -icutirá el efecto o)re el comp compor orta tami mien ento to cata catal lti tico co de una una enzima al (ariar el pH de la mezcla de reacci+n. ). -icutirá lo cam)io /ue e preentan en la cinética enzimática al (ariar la temperatura de reacci+n. c. -eterminará la condicione condicione +ptima de reacci+n en funci+n de eto do factore 0pH temperatura2. Es lógico pensar que el pH de una solución influye sobre la velocidad de una reacción cataliza izada por enzim enzimas. as. El siti sitio o activ activo o y el siti sitio o de enlace enlace de una enzima enzima genera generalme lmente nte
están compuestos por grupos ionizables que deben presentarse con una forma iónica apropiada o espe especí cíffica, ica, de tal tal maner anera, a, que que se pueda mantener la conformación adecuada de estos sitios en la enzima y pueda llevarse a cabo la unión del sust sustra rato to y su tran transf sfor orma maci ción ón haci hacia a productos. gualm gualment ente e puede puede e!isti e!istirr un sustra sustrato to con grupos ionizables y debe contener una forma iónica específica para que pueda unirse a la enzima y posteriormente se realice la catálisis. "os efectos de pH sobre la estabilidad de una una enz enzima ima se debe deben n tom tomar en cuenta en cualquier estudio de efecto de pH sobre la catálisis de sustrato. Materiales:
1. 14 tu)o de enaye %. 1 5radilla
3. Celda de fotocolormetro 4. 7otocolormetro 8. ,a"o de a5ua de temperatura controlada 9. 3 Pipeta de 1. ml ;. % pipeta de 8. ml
!ezclar y calentar en )a"o de a5ua a e)ullici+n durante 8 min. 'nfriar y leer a 84 nm ajutando a cero con el tu)o =o. ;
Resultados:
Métodos:
Resultados obtenidos de velocidad vs pH. 1.4 1.2 1 0.8 0.6
!ezclar e incu)ar a 3;< C durante % min. A5re5ar .8 m6 de 'nzima 0*n(ertaa2 a todo lo tu)o.
0.4 0.2 0 2.5
!ezclar e incu)ar a %8
3.25
4.5
5.5
6.5
7.5
Tubo 1
Tubo 2
Tubo 3
Tubo 4
Tubo 5
Tubo 6
Resultados obtenidos de velocidad vs Temperatura. 0.8
!ezclar y calentar en )a"o de a5ua a e)ullici+n durante 8 min. 'nfriar y leer a 84 nm ajutando a cero con el tu)o =o. &
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 4°
!ezclar e incu)ar temperatura indicada.
8
min
a
la
A5re5ar 1 m6 de -initroalicilato a todo lo tu)o.
Discusión:
26°
37°
45°
60°
100°
Tubo 1
Tubo 2
Tubo 3
Tubo 4
Tubo 5
Tubo 6
>e pudiera penar /ue el o)jeti(o /ue e traz+ para la realizaci+n de eta práctica e lo5r+ atifactoriamente. ?a /ue e o)er(aron lo cam)io /ue e lle(an a ca)o con el cam)io de la temperatura. 6a teora no indica /ue a temperatura )aja la enzima pudiera lle5ar a perder la acti(idad eto era momentáneamente@ entonce a temperatura alta la enzima e denaturalizara pero a una temperatura media 0entre uno 3
•
%. http:BBEEE.academia.eduB&8;% $8$BF=*'R>*-A-GAFD C3$3=I!AG-'GC*F-A-GJ F C3&1R'G*=>D*DFDIG-'G C*'=C*A>G,*I! C3&$-*CA>G-'PARDA!'= DIG-'GC*'=C*A>GKF C3&-!*CI,*I6 C3$3L*CA>GACA-'!*AG'G,*IKF C3&-!*CAG!A=FA6G-'G PRACD*CA>G-'G,*IKF C3&-!*CAGL'='RA6G=F DR*C* C3$3=G?G!'-*C*=AGP6A =G*'JI 3. http:BBEEE.ua/.mBin(eti5acionB difuionB(eranoBmemoria %1B1%%erano%Ciencia %Re5ion%CentroBFAK %Cedillo%Jimenez.pdf Cuestionario:
1. 6a pepina preenta u máima acti(idad a un pH M Con la realizaci+n de ea práctica "a pepsina es más activa con un pH de pudimo notar lo cam)io /ue afectan entre # y $. %e desactiva la cinética enzimática a caua de la permanentemente con un pH superior temperatura. a &. Concluimo /ue la temperatura +ptima 2. !encione cuále podran er lo para /ue e lle(e a ca)o la cinética 5rupo funcionale preente en el itio enzimática e de 48 i la concentraci+n de utrato en una irtualB,io/uimica*BDeoriaBD1 reacci+n enzimática e i5ual a un 1B3 'fectopHtemperatura.pdf de Nm. Cuál erá la (elocidad inicial de la reacci+n.
!. -e acuerdo a la claificaci+n de la enzima a /ue clae pertenece una enzima /ue participa en la con(eri+n de un azOcar de tipo aldoa a un azOcar de tipo cetoa. somerasa ". 'n eta práctica e ha o)er(ado c+mo influye el pH en la acti(idad de in(ertaa a una concentraci+n de acaroa dada. 6a eta/uioa e un tetraacárido y e un utrato para eta enzima y e ha o)er(ado /ue e hidrolizado a una (elocidad i5ual al 8 de la acaroa )ajo la mima condicione de concentraci+n y pH. C+mo eplicara eta (elocidad máima tan )aja en relaci+n al pH de la reacci+n. 0 aLalaLalaLlu7ru 2. #. Cuando la olucione enzimática on calentada hay una pérdida pro5rei(a de la acti(idad cataltica con el tiempo. A una oluci+n de heocinaa incu)ada a 48
mimo tiempo olamente e pierde un 3 de u acti(idad. 'pli/ue el por /ué de la (ariaci+n denaturalizante de la heocinaa por efecto de la temperatura en auencia y preencia del utrato. "a temperatura óptima para que una enzima realice su reacción catalítica es -&, pero, sin presencia de un sustrato, en este caso, la glucosa, la enzima no realizara su reacción y empezara a desnaturalizarse. "os disacáridos como la sacarosa, al no tener un carbono anomrico libre, carecen de poder reductor/ sin embargo, si se hidroliza la sacarosa con ácido clorhídrico y calor, se separa la glucosa de la fructosa/ estos monosacáridos sí tienen poder reductor. Bibliografía:
1. http:BBe.EiQipedia.or5BEiQiBPepi na %. http:BBEEE.)uenatarea.comBen ayoB'fecto-e6a Demperatura>o)re 6aB%4;&%18$.html 3. http:BBuf/.un/.edu.arB-ocencia irtualB,io/uimica*BDeoriaBD1 'fectopHtemperatura.pdf