EQUIPO 4
Castro Pedraza Elizabeth Guadalupe
Romero Cruz Juan Pablo
Emmanuel Rodrìguez Muñoz
Xiqui Bolás Andrea
¿El Pb y el CN pueden inhibir a la enzima catalasa?
CONCEPTOS
Enzima:
Es un catalizador biológico que incrementa la velocidad de las reacciones producidas en las células millones de veces. Las enzimas igual que otras proteínas tienen masas
moleculares relativas que van desde 12000 hasta más de un millón. Algunos enzimas no requieren para su actividad más grupos químicos que sus residuos aminoácidos otros requieren
un componente adicional llamado cofactor. El cofactor pueden ser uno o varios iones inorgánicos o una molécula orgánica o metalorgánica compleja denominada coenzima. Las
coenzimas
actúan
como
transportadores
transitorios
de
grupos
funcionales
específicos.
Un coenzima o ion metálico unido covalentemente a la proteína enzimática se denomina grupo prostético.
Características:
1.
2.
3.
4.
Son proteínas.
Son los catalizadores más eficientes que se conocen. La mayor parte de las reacciones celulares que ocurren a una velocidad alrededor de un millón de veces más alta de lo que
serían en ausencia de enzimas.
La mayoría de las enzimas se distinguen por su especificidad, lo que significa que cada conversión de un reactivo (llamado sustrato) en un producto es catalizada por una enzima
determinada.
Quizá una de las más notables características es que las acciones de muchas enzimas están reguladas de modo que pueden cambiar de un estado de baja actividad a uno de alta
actividad, dependiendo de las condiciones celulares en las que se encuentren.
CONCLUSIÓN
Material
● H2O2
● Papa
● Hígado de pollo
● Manzana
● 2 goteros
● baño maria
● Nitrato de plomo al 5%
● Cianuro de sodio al 5%
●
●
●
●
●
●
pinzas
Papel filtro
Cuchillo
12 tubos de ensaye
1 gradilla
pipetas
Pudimos observar como actúan los sustratos en algunas enzimas y así pudimos percatarnos de que hay
enzimas que no actúan con algunos sustratos por lo cual tienen diferente reacción
Sabemos que hay factores que afectan la actividad enzimática como lo observamos en el efecto que
tiene la temperatura sobre la desnaturalización de la catalasa.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Clasificación general:
El primer método de las enzimas consta de 4 dígitos separados por puntos
A,B,C,D
1ra discusión
•A los tubos que se agregó el NaCN presentaron poca cantidad de burbujeo, esto se debe a que la reacción con el
peróxido de hidrógeno es casi nula, ya que el CN es un inhibidor irreversible provocando la destrucción de la catalasa
impidiendo que realice su proceso. Esto se observó de mejor forma en la manzana ya que no presento burbujeo, en
comparación de las demás muestras biológicas. Por otra parte los tubos con Pb(NO3)2, siendo este otro inhibidor que
actúa de forma distinta al anterior ya que no se sitúa totalmente en el sitio activo sino que retarda el proceso de la enzima
catalasa y al añadir el H2O2 se observó una cantidad de burbujas moderada
.2da discusión
•Cuando se añadió el peróxido de hidrógeno al tejido crudo, sin aplicar baño maría, se observó que se llevó a cabo la
reacción, por la liberación de oxígeno el cual se presentó en forma de burbujas, mientras que a los tejidos que se
sometieron a calor se vio reducida la actividad de las burbujas al añadir el H2O2, por lo que podemos decir que la
enzima catalasa no se encontraba activa por la liberación de oxígeno.
1° CLASE. Indica el tipo de reacción
2° SUBCLASE. Indica el sustrato
3° SUB SUB CLASE. Indica el cosustrato
4° NÚMERO DE ORDEN
Catalasa:
La catalasa es una proteína que contiene un resto hemo en el sitio activo la enzima está
compuesta por cuatro subunidades idénticas, cada una con su propio sitio activo enterrado
profundamente. El ion de hierro, que se muestra en verde, está agarrado al centro de un grupo
hemo con forma de disco.
Cada una larga cadena con 500 aminoácidos. contiene cuatro grupos hemo porfirinicos (hierro) que llevan a la enzima a reaccionar con el peroxido de hidrógeno. El pH óptimo para la
catalasa es aproximadamente de 7, la temperatura varia por especie. El centro activo de la catalasa es una proteína hemo denominada citrocromos.
Heme tetramérica y desintoxica H 2 O 2 en oxígeno y agua. Es una enzima metaloproteína oxidorreductasa y neutraliza eficientemente H 2 O 2 cuando está presente en altas
concentraciones.
Las catalasas están presentes de manera ubicua en organismos aeróbicos, que incluyen casi todos los tejidos de mamíferos , en los que las catalasas muestran la mayor actividad
enzimática en el hígado (Las células de Kupffer, con altos niveles de peroxisomas, tienen altos niveles de catalasa) y los eritrocitos. Dentro de las células, las catalasas se encuentran
principalmente en los peroxisomas (una ubicación estratégica debido a la presencia de muchos H 2 O 2 enzimas productoras) y las mitocondrias como ambas formas solubles y unidas a
la membrana.
Donación
de
epor
parte
del
ligando
en
enlace
s.
- Retrodonación de e- por parte del metal en enlace p. Ya que el cianuro se une por en laces covalentes al grupo funcional de la enzima, su inhibición es irreversible
RESULTADOS
Manzana
Hígado
Papa
Factores que afectan la actividad enzimática. La pérdida de actividad de una enzima se puede lograr por desnaturalización, ya que se trata de una proteína
y por lo tanto le afectan pH, temperatura, agitación vigorosa, por citar algunos agentes. Otra forma de hacer que la actividad de una enzima ses pierda o
disminuya es a través del uso de inhibidores: Los inhibidores producen disminución en la actividad enzimática, a través de interacciones con el centro activo.
Reversible: Los inhibidores se unen en forma no covalente.
Irreversible: Los inhibidores se unen en forma covalente.
Dependiendo de la cantidad de enzima o inhibidor la inhibición puede ser.
Total: La concentración de inhibidor es igual o mayor que la enzima.
Parcial: La concentración es menor que la enzima
Nitrato de plomo: Inhibidor irreversible: puede lograr una sustitución del
ion Fe (III) por la del ion 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. La adición
de ion cianuro tiene un modo diferente de actuar. La unión del plomo a la
El cianuro: Es un potente veneno que inhibe la cadena de transporte de
catalasa se da en los grupos sulfhídrico-libres de las cisteínas que contiene la
electrones y la fosforilación oxidativa bloqueando el paso de electrones
enzima, de forma covalente, por lo que su inhibición sobre la enzima es
del citocromo a3 al oxígeno en el complejo IV. Esto bloquea la cadena
irreversible. La manera en que estos inhibidores se unen es que el sustrato,
de transporte de electrones, lo que conlleva que no se genere el
gradiente de protones y por tanto no se produzca la obtención de ATP
en este caso el peróxido de hidrógeno se unen a los aminoácidos catalíticos y
con la consiguiente acumulación de NADH y FADH2.
de fijación que es donde se llevan a cabo las interacciones con el sustrato
FUNDAMENTOS
1.-Inhibición enzimática
Cianuro: Es una sustancia química de uso industrial, minero como agente acomplejante de iones metálicos, en la galvanoplastía de electrodeposición de zinc, oro, cobre y especialmente plata, y de uso en la producción de plásticos de base acrílica.
La acción dela catalasa es por vía de la reacción directa del ión Fe(III) con el oxígeno, para liberar el peróxido y formar agua.
La elevada constante de formación de complejos de hierro trivalente y divalente con aniones cianuro es debida al fuerte enlace sinérgico originado por la suma de dos efectos:
- Donación de e- por parte del ligando en enlace s.
- Retrodonación de e- por parte del metal en enlace p.
Ya que el cianuro se une por enlaces covalentes al grupo funcional de la enzima, su inhibición es irreversible.
Plomo: El plomo ejerce sus efectos a través de su unión con grupos sulfhidrilos de proteínas y en las enzimas produce una inhibición de enzimas asociadas a membranas, por medio de la competición y desplazamiento del calcio, y alteración en el
metabolismo de la vitamina D; la calmodulina es una proteína importante para la regulación intracelular del calcio, y su funcionamiento es alterado por el plomo.
La unión del plomo a la catalasa se da en los grupos sulfhidrilo libres de las cisteínas que contiene la enzima, de forma covalente, por lo que su inhibición sobre la enzima es irreversible.
2.-Efecto de la temperatura en las enzimas: La velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas se incrementa en general por la temperatura, dentro del intervalo en que la enzima es estable y permanece totalmente activa (55-60ºC). Pero
debido a que las enzimas son proteínas, se presenta una desnaturalización térmica.
Producto de la reacción de la enzima catalasa:
Actúa sobre el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) descomponiéndolo en agua y oxígeno, y liberando energía en forma de calor. El agua oxigenada es un producto resultante de las reacciones metabólicas y si no se destruye puede ser tóxica
para la célula. Si se pone un tejido en contacto con el agua oxigenada se observa la aparición de efervescencia (producción de oxígeno).
La enzima catalasa descompone a la molécula de peróxido de hidrógeno en un proceso de dos pasos. La primera etapa implica que la enzima choque con la molécula de peróxido de hidrógeno. Un átomo de oxígeno del peróxido de hidrógeno se
une a un átomo de hierro en la catalasa. Un segundo peróxido de hidrógeno es entonces capaz de unirse a la enzima catalasa, que luego rompe la molécula y la convierte en agua y gas oxígeno.
Enz (catalasa) + H2O2 → Compuesto I (catalasa - O) + H2O
Compuesto I (catalasa -O) + H2O2 → Enz (catalasa) + H2O + O2
Compuesto I (catalasa -O) + CH3CH2OH → Enz (catalasa) + CH3CHO + H2O
Cumple también la función de detoxificar otros sustratos como fenoles y alcoholes mediante una vía de reducción acoplada a H2O2 y se le ha atribuido un rol antioxidante de gran importancia, pues al disminuir el nivel de H2O2 disminuye
también el riesgo de formación de •OH
Además, cumple con una función protectora contra determinados microorganismos patógenos, sobre todo anaerobios. Las bacterias anaerobias, mueren al estar en contacto con oxígeno, es por esta razón que el oxígeno producido por esta enzima
tiene efecto bactericida sobre estos microorganismos.
INTENSIDAD DE BURBUJEO
Tejido
Tubo 1
Tubo 2
Tubo 3
Tubo 4
CUESTIONARIO
Manzana
+++++
++
+
+++
1.¿Cuál es el efecto de la temperatura sobre la actividad enzimática?
La temperatura a la cual la actividad catalítica es máxima se llama temperatura óptima.
Sin embargo, si la temperatura aumenta por encima de la temperatura óptima,
disminuye e incluso cesa la actividad enzimática debido a que la enzima se
desnaturaliza. La enzima catalasa, al igual que otras proteínas, se puede desnaturalizar
al exponerla a altas temperaturas. Al perder su estructura se perderá también la función,
por lo que no podrá descomponer el agua oxigenada.
2. ¿Qué es el factor Q-10?
Es la medida de la tasa de variación de sistemas químicos o biológicos como
consecuencia del incremento de 10°C de la temperatura. Otro parámetro que se utiliza
para cuantificar el efecto de la temperatura es el coeficiente de temperatura (Q10), que
se define, para una temperatura dada, como el factor de incremento de la velocidad de
reacción cuando la temperatura se incrementa 10 º C.
3.Escribe el complejo que se forma con el Fe y CN
Tanto el ion ferroso como el férrico forman un complejo con seis iones de
CN− y estos son denominados ferrocianuro, es un complejo octaédrico. La diferencia
radica en el complejo de hierro II (ferroso)debido a su capacidad de tener un electron
más que el hierro III (férrico).
Papa
++++
+++
0
+++++
Hígado
+++++
+
+++
DESARROLLO EXPERIMENTAL
++++
Mayor intensidad
+++++
Mínima intensidad
+
Sin burbujeo
0