Instituto Politécnico Nacional Escuela Nacional De Ciencias Biológicas Prolongación Manuel Carpio y Plan de Ayala s/n, Miguel Hidalgo, Santo Tomás, 11350 Ciudad de México, CDMX
Reacciones Enzimáticas de Óxido-Reducción I Reacción de la deshidrogenasa láctica Introducción La lactato deshidrogenasa (LDH) es una enzima catalizadora que se encuentra en muchos tejidos del cuerpo, pero su presencia es mayor en el corazón, músculo, hígado, glóbulos rojos, cerebro y pulmones. Se encuentra normalmente en el citoplasma de las células. Corresponde a la categoría de las oxidorreductasas, dado que cat aliza una reacción redox, en la que el piruvato es reducido a lactato gracias a la oxidación de NADH a NAD+. Participa en el ciclo de Cori donde se ll eva a cabo la circulación cíclica de la gl ucosa y el lactato entre el músculo y el hígado, reduciendo, bajo condiciones anaerobias el piruvato (procedente de la glucólisis) para regenerar el NAD+, que en presencia de glucosa es el sustrato limitante de la vía glucolítica.
Objetivos: 1.- Determinar la actividad de algunas que participan en reacciones de óxido-reducción. 2.- Discutir la importancia de los cofactores. 3.-Efecto de algunos inhibidores.
Resultados Tubo No.
1
2
3
4
5
Observación inicial
Color beige
Color verdeazul
Color beige
Color azul
Color beige
2 min
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5 min
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7 min
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10 min
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15 min
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30 min
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Observación
Fig. 1.- Coloración de los tubos antes de iniciar la incubación a baño maría.
Fig. 2.- Coloración de los tubos a los 2 minutos en incubación a baño maría.
Discusión Tomamos a la enzima a partir de un extracto de hígado congelado, ya que en dicho órgano se encuentra de manera abundante. Tubo 1 Representa el sistema enzimático completo; contiene el sustrato, la enzima y coenzima. Se torna incoloro en los primeros 2 minutos de la incubación, demostrando que la enzima no ha sufrido desnaturalización y se está llevando a cabo la reacción enzimática. Tubo 2 No hay coenzima, por lo que esperaríamos que no per diera color. Sin embargo, en el extracto crudo sí podemos encontrarla, esto explica el por qué se vuelve incoloro el tubo, pero en menor medida que en el tubo 1. Tubo 3 No contiene lactato. No obstante, volvemos a lo que pasa con el tubo 2. El extracto sí posee dicho sustrato, por lo tanto, también presenta decoloración.
Tubo 4 No puede llevarse a cabo la reacción por la ausencia de la enzima. Esto explica el hecho de que se mantiene azul durante todo el periodo de incubación. Tubo 5 La reacción que cataliza la enzima es de tipo reversible. En este tubo no añadimos al cianuro, es decir, no se forma la cianhidrina por lo que estamos permitiendo que la reacción pase de lactato a piruvato y viceversa continuamente. Por eso el tubo se reduce y se oxida desde que inicia hasta que finaliza la incubación.
Conclusión -
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El tubo 1 se decoloró rápidamente en los primeros 2 minutos de incubación. Debido a esto podemos asegurar que el extracto de hígado y músculo esquelético de rata contenían gran cantidad de LDH y de coenzima NAD + respectivamente. El tubo 2 y 3 demuestran que el extracto crudo permite la reacción al contener la coenzima y el sustrato para cada caso. El tubo 4 prueba que, ante la ausencia de la enzima, a pesar de que exista sustrato y coenzima, no puede proceder la reacción enzimática. En el tubo 5 probamos que la reacción es de tipo reversible; se expresa tal y como sucede dentro del organismo.
Preguntas extra 1.- ¿Cuántas isoenzimas existen del lactato deshidrogenasa? Existen 5 isoenzimas (isoformas de la enzima), que corresponden a las cinco combinaciones posibles, cada una de las cuales se encuentra preferentemente en determinados tejidos. - LDH-1 (H4): principalmente en el corazón. - LDH-2 (H3M): principalmente en eritrocitos y cerebro. - LDH-3 (H2M2): principalmente en leucocitos y cerebro. - LDH-4 (HM3): principalmente en el páncreas. - LDH-5(M4): principalmente en el hígado y músculo esquelético. Las subunidades H y M, que presentan pequeñas diferencias en su secuencia de aminoácidos. Estas diferencias en la secuencia provocan que las subunidades H se inhiba por piruvat o, mientras que las subunidades M no resultan inhibidas por el piruvato. 2.- ¿Qué es un grupo prostético? -Es una porción no polipeptídica que constituye una parte funcional de una proteína. Una proteína sin su grupo prostético se denomina apoproteìna. 3.- ¿Por qué se escribe NADH + H +?
NAD solo tiene la capacidad de aceptar un H. Cuando se escribe por ej. en el ciclo de Krebs que se libera NADH + H+, quiere decir que NAD tomó un solo H y se liberó un hidrón (H +).
Bibliografía -
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