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Informe Actividad Enzimática, Monografías, Ensayos de Biología

Actividad de la catalasa, expuesta a diferentes ambientes

Tipo: Monografías, Ensayos

2019/2020
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Subido el 02/10/2020

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Actividad enzimática
Bayron Andrés Daza León¹
¹Código 164004507, Estructura Celular, Programa de Biología, Facultad de
Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad de los Llanos, Villavicencio,
Colombia.
Introducción
En el proceso del metabolismo celular se produce el peróxido de hidrógeno,
aunque tiene funciones como la de proteger contra microorganismos,
principalmente anaerobios, es tóxico y debe transformarse a un compuesto que
no sea peligroso,(Soto L, et Al, 2015). El peróxido de hidrógeno puede dañar
las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos, por ello es que se necesita de
sistemas antioxidantes como las enzimas que son capaces de degradar el
peróxido de hidrógeno, algunas de ellas son las catalasas, las peroxidasas y
las peroxirredocinas (Díaz, 2003). Las enzimas son biomoléculas de naturaleza
proteica que aceleran la velocidad de una reacción hasta alcanzar un equilibrio;
estás son el tipo de proteína más abundante y especializado; y lo que hacen es
actuar como catalizadores de reacciones químicas específicas en los seres
vivos (Lera, A. 2011). En está práctica se trabajó con la enzima catalasa,
Según (Gutiérrez, 2002) esta enzima tiene una amplia distribución en el
organismo humano, alta concentración en hígado y riñón, también afirma que
tiene una baja concentración en tejido conectivo y epitelios, prácticamente nula
en tejido nervioso y que se localiza en la célula; además presenta funciones
fundamentales como catalizar y además es peroxidativa y forma parte del
sistema antioxidante que actúa cuando hay altas concentraciones de peróxido
de hidrógeno. En esta práctica se demostró la especificidad enzimática, se
verificó la acción de la enzima catalasa, también se determinó el efecto que
tiene factores como el pH y la temperatura
Materiales y métodos
Para la identificación de la actividad enzimática se usaron trozos de 1 cm² de
papa, ya que tiene gran concentración de enzima catalasa, en la cual la
actividad enzimática se identificó bajo condiciones de temperatura baja y alta, y
pH ácido y básico. Para observar el efecto de la temperatura baja en la
catalasa se hizo uso de un vaso pequeño y peróxido de hidrógeno H 2O2, el cual
anteriormente la catalasa se sometió a aproximadamente C añadiéndole
gotas de hielo, y para observar el efecto de la temperatura alta también se usó
un vaso pequeño y aproximadamente 5 ml de peróxido de hidrógeno, y la
catalasa fue sometida en agua en punto de ebullición por 15 minutos. Para
observar el efecto del pH se hizo uso de un vaso pequeño y peróxido de
hidrógeno; la catalasa se sometió previamente a jugo de limón Tahití por 15
minutos y finalmente se observó el efecto que tiene el pH básico en la catalasa
donde se usó un vaso pequeño y peróxido de hidrógeno H2O2; anteriormente
la catalasa fue sometida a solución de agua y detergente para ropa por 15
minutos.
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Actividad enzimática Bayron Andrés Daza León¹ ¹Código 164004507, Estructura Celular, Programa de Biología, Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad de los Llanos, Villavicencio, Colombia. Introducción En el proceso del metabolismo celular se produce el peróxido de hidrógeno, aunque tiene funciones como la de proteger contra microorganismos, principalmente anaerobios, es tóxico y debe transformarse a un compuesto que no sea peligroso,(Soto L, et Al, 2015). El peróxido de hidrógeno puede dañar las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos, por ello es que se necesita de sistemas antioxidantes como las enzimas que son capaces de degradar el peróxido de hidrógeno, algunas de ellas son las catalasas, las peroxidasas y las peroxirredocinas (Díaz, 2003). Las enzimas son biomoléculas de naturaleza proteica que aceleran la velocidad de una reacción hasta alcanzar un equilibrio; estás son el tipo de proteína más abundante y especializado; y lo que hacen es actuar como catalizadores de reacciones químicas específicas en los seres vivos (Lera, A. 2011). En está práctica se trabajó con la enzima catalasa, Según (Gutiérrez , 2002 ) esta enzima tiene una amplia distribución en el organismo humano, alta concentración en hígado y riñón, también afirma que tiene una baja concentración en tejido conectivo y epitelios, prácticamente nula en tejido nervioso y que se localiza en la célula; además presenta funciones fundamentales como catalizar y además es peroxidativa y forma parte del sistema antioxidante que actúa cuando hay altas concentraciones de peróxido de hidrógeno. En esta práctica se demostró la especificidad enzimática, se verificó la acción de la enzima catalasa, también se determinó el efecto que tiene factores como el pH y la temperatura Materiales y métodos Para la identificación de la actividad enzimática se usaron trozos de 1 cm² de papa, ya que tiene gran concentración de enzima catalasa, en la cual la actividad enzimática se identificó bajo condiciones de temperatura baja y alta, y pH ácido y básico. Para observar el efecto de la temperatura baja en la catalasa se hizo uso de un vaso pequeño y peróxido de hidrógeno H 2 O 2 , el cual anteriormente la catalasa se sometió a aproximadamente 4° C añadiéndole gotas de hielo, y para observar el efecto de la temperatura alta también se usó un vaso pequeño y aproximadamente 5 ml de peróxido de hidrógeno, y la catalasa fue sometida en agua en punto de ebullición por 15 minutos. Para observar el efecto del pH se hizo uso de un vaso pequeño y peróxido de hidrógeno; la catalasa se sometió previamente a jugo de limón Tahití por 15 minutos y finalmente se observó el efecto que tiene el pH básico en la catalasa donde se usó un vaso pequeño y peróxido de hidrógeno H2O2; anteriormente la catalasa fue sometida a solución de agua y detergente para ropa por 15 minutos.

Se añadió a cada uno de los vasos la catalasa y se observa que la catalasa al momento en el cual tiene contacto con el agua no tiene ninguna reacción, cuando tiene contacto con el H2O2 empieza a formar burbujas y estás mismas hacen que la catalasa se mueva, luego cuando la catalasa se enfrió y se puso en el H202 empieza a formar burbujas pequeñas, pero de una manera muy lenta y cada vez se empiezan a formar más grandes y reacciona más rápidamente; mientras que cuando se calentó la catalasa no tuvo ninguna reacción; También se observó que cuando la catalasa fue sometida al jugo de limón y se puso en contacto con el H2O2 reacciona rápidamente; Y finalmente al ponerse la catalasa en contacto con el H202 luego de haberse sometido a la solución de detergente y agua, reacciona lentamente. Como se observa en tabla 1. Tabla 1. Descripción de observaciones No. VASO CONTENIDO TRATAMIENTO REACCIÓN (+/-)

OBSERVACIÓN

1 Catalasa y 5 ml de agua

- No hay reacción alguna 2 Catalasa y 5 ml de H 2 O 2 + La catalasa reacciona produciendo un intenso burbujeo. 3 Catalasa y 5 ml de H 2 O 2 Catalasa es sometida previamente a 4°C añadiendo gotas de hielo

La catalasa reacciona lentamente y a medida que pasa el tiempo empieza a tener una reacción Ilustración 6. Catalasa sometida previamente en solución de agua y detergente, en H Ilustración 5. Catalasa sometida previamente en jugo de limón, en H2O

más rápida. 4 Catalasa y 5 ml de H 2 O 2 Catalasa es sometida en agua caliente por 15 minutos

No se observa ninguna reacción 5 Catalasa y 5 ml de H 2 O 2 Catalasa sometida 15 minutos a jugo de limón (^) + La catalasa forma burbujas de una manera rápida 6 Catalasa y 5 ml de H 2 O 2 Catalasa sometida 15 minutos en una solución de agua y detergente

La catalasa reacciona de una manera lenta Discusión La estructura de las enzimas son sensibles a las condiciones ambientales; la actividad de las enzimas ocurren únicamente entre ciertas condiciones óptimas como el pH apropiado, temperatura y concentración, cuando la enzima no está bajo estas condiciones, la enzima se desnaturaliza, es decir no funciona adecuadamente (Audesirk et al., 2013). La enzima catalasa no reacciona con el H 2 O pues según (Battaner 2013) Pertenece a este grupo de enzimas peroxidasas cuya función es catalizar la descomposición de H 2 O 2 a H 2 O más no catalizar H 2 O 2. Con respecto a la manera en la cual reaccionó la catalasa luego de ser sometida en jugo de limón y solución de agua y detergente se debe a que según (Carbonero, 1975) Cuando el pH de la enzima está en valores bajos (ácido), la velocidad de la reacción aumenta, y cuando está en valores altos (básico) disminuye y cuando se tiene un pH óptimo es cuando está en una región intermedia generalmente neutra, donde la actividad enzimática es máxima y constante. Por ello es que en los resultados se puede observar que con el zumo de limón la catalasa forma burbujas rápidamente pues (Domínguez, E. & Ordoñez, E (2018) afirman que el zumo de limón Tahití tiene un pH de 2,39, es decir, es una sustancia ácida. En los resultados obtenidos se puede observar que cuando a la catalasa se le agregan gotas frías la velocidad de la reacción es lenta y luego va amentando, puesto que la catalasa va llegando a la temperatura ambiente; y cuando se aumenta la temperatura la catalasa se desnaturaliza ya que no reacciona, esto se debe a que según (Santin, 2011) la mayoría de las enzimas se desnaturaliza por encima de los 60-70° C. La desnaturalización de la enzima lo que hace es descender la actividad enzimática, al ir aumentando la temperatura se

Los radicales libres generan daño a las células producido por la reacción del oxígeno sobre diferentes macromoléculas, como lípidos donde genera un mayor daño ya que altera la permeabilidad de la membrana celular y se produce muerte celular, también en las proteínas lo que hace es oxidar aminoácidos y en ácido desoxirribonucleico genera mutaciones (Gutiérrez,

 ¿los organismos anaeróbicos presentan enzimas como catalasa? Muchos microorganismos poseen enzimas que los protegen de estos productos tóxicos del oxígeno. Las bacterias aerobias y las facultativas poseen las enzimas superóxido dismutasa (SOD) y catalasa( Rivas C & Mota, M, 2006)  Investigue en organismos extremófilos como las arqueobacterias, que características especiales tienen sus enzimas. Topoisomerasa es enzima que presentan todos los termófilos e hipertermófilos. La cual se encarga de introducir giros positivos en el ADN, confiriéndole mayor estabilidad frente a las altas temperaturas, Bergerat, A. et al (1997).  Investigue a qué tipo de enzima es la Taq y que usos prácticos se le da. La DNA polimerasa de Thermus aquiaticus es una enzima usada en el procedimiento del PCR (reacción en cadena de la polimerasa). Este es un método extraordinario para la síntesis de ácido desoxirribonucleico (DNA) in vitro. La reacción en cadena de la polimerasa puede amplificar un gen o un fragmento específico de DNA en varios millones de veces en menos de dos horas (Gomez, J. G., & Bermúdez, L. 2002).