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LABORATORIO DE BIOLOGÍA # 10 ACCIÓN ENZIMÁTICA UNIVERSIDAD LATINA DE PANAMÁ FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD Dr. WILLIAM C. GORGAS LICENCIATURA EN TECNOLOGÍA MÉDICA PRESENTADO POR: CINDY IBAÑEZ YUZEYMA MANZANÉ ORLANDO SÁNCHEZ JAISON LOMBARDO

LAB10BIO Acción Enzimatica

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Acción Enzimatica

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  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

    ACCIN ENZIMTICA

    UNIVERSIDAD LATINA

    DE PANAM

    FACULTAD DE

    CIENCIAS DE LA

    SALUD Dr. WILLIAM C.

    GORGAS

    LICENCIATURA EN

    TECNOLOGA MDICA

    PRESENTADO POR:

    CINDY IBAEZ

    YUZEYMA MANZAN

    ORLANDO SNCHEZ

    JAISON LOMBARDO

  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

    pg. 1

    INDICE GENERAL

    INTRODUCCIN

    OBJETIVOS

    MARCO TERICO

    PROCEDIMIENTO

    DISCUSIN

    CUESTINARIO

    GLOSARIO

    CONCLUSIN

    BIBLIOGRAFA

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    pg. 2

    INTRODUCCIN

    Las enzimas constituyen la clase de protenas ms amplia y ms altamente

    especializada. Catalizan los millares de reacciones qumicas que, colectivamente,

    constituyen los intermediarios de las clulas.

    La actividad de las enzimas fue reconocida en estudios iniciales de la

    digestin en el estmago durante el periodo de1780 y 1825. La primera enzima

    aislada fue en forma cristalina pura fue la ureasa, obtenida de los extractos de

    Cannavalia enzyformis, por J.B. Summer en 1926, quien demostr que los cristales

    se encontraban compuestos por protena, llegando a sugerir que todas las enzimas

    eran protenas. Sus puntos de vista no fueron aceptados inmediatamente, sin

    embargo y no fue hasta el periodo de 1930, durante el cual J. Northrop aisl las

    enzimas digestivas pepsina, tripsina y quimotripsina en forma cristalina, cuando

    quedo firmemente establecida la naturaleza proteica de las enzimas.

    Las enzimas son catalizadores especficos. Muy a menudo, los grupos

    funcionales de la enzima son complementados con cofactores. Hay diversos

    factores qumicos que pueden justificar las altas velocidades alcanzadas por las

    enzimas en las condiciones de pH y temperatura propias de las clulas. La

    complementariedad de la enzima con la geometra del estado de transicin de la

    reaccin es la causa ms notable de su poder cataltico.

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    pg. 3

    OBJETIVOS

    Comprobar la reaccin sobre el perxido de hidrgeno por accin de la enzima

    catalasa, presente en tejidos animales y vegetales determinando los productos de

    reaccin.

    Estudiar algunos factores que afectan la actividad enzimtica, como la temperatura,

    el pH, la concentracin del sustrato y de la enzima y la presencia de inhibidores.

    Confrontar los conocimientos tericos adquiridos en clases con las actividades

    experimentales en el laboratorio

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    pg. 4

    MATERIALES

    tubos de ensayo 15 x 125 mm.

    Toallas de papel, papel absorbente

    Guantes de ltex.

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    Dispositivo para bao mara.

    Pinzas para tubo de ensayo.

    MATERIAL BIOLGICO:

    Diversos tejidos de origen animal como: hgado de res y de pollo, sesos de res,

    msculo, y tejidos vegetales como: hojas y races, espinacas, etc.

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    pg. 6

    REACTIVOS:

    Solucin de perxido de hidrgeno al 3%.

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    pg. 7

    PROCEDIMIENTO

    1. Se harn cortes de varios tejidos animales y vegetales debiendo anotar

    cuidadosamente su origen, evitando tocarlos con las manos porque se pueden

    contaminar con las sustancias de la piel del experimentador.

    2. Con las pinzas de diseccin toma un fragmento de 1 cm aproximadamente de

    cada uno de los tejidos y colcalos en un pedazo de papel absorbente cuidando que

    los tejidos no se toquen entre s. Mrcalos para su identificacin.

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    3. En otro pedazo de papel toma cortes de tejidos iguales a los primeros, pero que

    hayan sido hervidos previamente. Manjalos tambin con las pinzas.

    4. En dos tubos de ensayo limpios, coloca 5 ml de solucin de perxido de hidrgeno

    al 3%. Toma una porcin de uno de los tejidos hervidos y otro del mismo sin hervir

    y colcalos en tubos de ensayo que contengan el perxido.

    5. Observa y anota los resultados.

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    6. Tomar otro par de tubos y agrgales 5 ml de perxido de hidrgeno al 3% en

    cada uno.

    10. Se recomienda que los tubos se sujeten con las pinzas para tubo de ensayo,

    para evitar la transferencia de calor y por lo tanto la activacin del perxido de

    hidrogeno.

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    11. Armar el calormetro como lo muestra la figura y colocar en el 10 ml de perxido

    de hidrgeno al 3% en la cmara de reaccin, moja el bulbo del termmetro y psalo

    a travs del tapn horadado, el bulbo del termmetro debe tocar el lquido.

    12. Anota la temperatura inicial. Una vez que se ha determinado la temperatura

    inicial del perxido de hidrgeno, en el calormetro, introduce dos gotas de extracto

    de hgado. Inserta el tapn en su lugar sin que quede apretado, para permitir el

    escape de cualquier gas que se genere.

    13. Anota los cambios de temperatura de la cmara de reaccin cada 30 segundos,

    hasta un periodo de 5 minutos y repite este procedimiento dos veces ms con

    perxido de hidrgeno fresco y ms extracto de hgado.

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    14. Calcula el promedio de las mediciones de temperatura para cada intervalo de

    30 segundos anotando los resultados. Posteriormente realiza una grfica con los

    resultados, en el eje de las x tiempo en segundos y en el eje de las Y temperatura

    en C.

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    MARCO TEORICO

    LAS ENZIMAS SON CATALIZADORES EFICACES Y MUY ESPECFICOS

    Las enzimas que catalizan la conversin de uno o ms compuestos (sustratos)

    hacia uno o ms compuestos diferentes (productos) aumentan los ndices de la

    reaccin no catalizada correspondiente por factores de al menos 106. Al igual que

    todos los catalizadores, las enzimas no se consumen ni se alteran de manera

    permanente como consecuencia de su participacin en una reaccin. Adems de

    ser muy eficientes, las enzimas tambin son catalizadores en extremo selectivos. Al

    contrario de casi todos los catalizadores usados en qumica sinttica, las enzimas

    son especficas tanto para el tipo de reaccin catalizada como para un sustrato

    nico o un pequeo conjunto de sustratos estrechamente relacionados. Las

    enzimas tambin son catalizadores estereoespecficos y de manera tpica catalizan

    reacciones de slo un estereoismero de un compuesto dado (p. ej., azcares D,

    mas no L; aminocidos de L pero no D). Dado que se unen a sustratos por medio

    de al menos tres puntos de fijacin, las enzimas incluso pueden convertir sus

    tratos no quirales en productos quirales.

    LAS ENZIMAS SE CLASIFICAN POR EL TIPO DE REACCIN

    Los nombres de uso frecuente para casi todas las enzimas describen el tipo de

    reaccin catalizada, seguido por el sufijo -asa. As, por ejemplo, las

    deshidrogenasas eliminan tomos de hidrgeno, las proteasas hidrolizan protenas

    y las isomerasas catalizan reordenamientos de la configuracin. Los modificadores

    pueden preceder o seguir al nombre para indicar el sustrato (xantina oxidasa), la

    fuente de la enzima (ribonucleasa pancretica), su regulacin (lipasa sensible a

    hormona) o una caracterstica de su mecanismo de accin (cistena proteasa).

    Cuando es necesario, se aaden designaciones alfanumricas para identificar

    mltiples formas de una enzima. A fin de resolver estas dificultades, la International

    Union of Biochemists (IUB) cre un sistema de nomenclatura de enzimas sin

    ambigedad en el cual cada enzima tiene un nombre y nmero de cdigo singular

    que identifican el tipo de reaccin catalizada y los sustratos comprendidos; as, las

    enzimas se agrupan en seis clases:

    1. Oxidorreductasas (catalizan oxidaciones y reducciones).

    2. Transferasas (catalizan la transferencia de porciones, como grupos glucosilo,

    metilo o fosforilo).

    3. Hidrolasas (catalizan la divisin hidroltica de CC, CO, CN y otros enlaces).

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    4. Liasas (catalizan la divisin de CC, CO, CN y otros enlaces mediante

    eliminacin de tomo, dejando dobles enlaces).

    5. Isomerasas (catalizan cambios geomtricos o estructurales dentro de una

    molcula).

    6. Ligasas (catalizan la unin de dos molculas acopladas a la hidrlisis de ATP). A

    pesar de la claridad del sistema de la IUB, los nombres son largos y hasta cierto

    punto engorrosos, de modo que en general se sigue haciendo referencia a las

    enzimas por su nombre tradicional, aunque a veces ambiguo. La designacin de la

    IUB para la hexocinasa ilustra tanto la claridad de su sistema como sus

    complejidades: el nombre que la IUB da a la hexocinasa es ATP:D-hexosa

    6-fosfotransferasa; el cual identifica a la hexocinasa como un miembro de la clase

    2 (transferasas), subclase 7 (transferencia de un grupo fosforilo), subclase 1 (el

    alcohol es el aceptor del fosforilo), y hexosa6 indica que el alcohol fosforilado est

    en el carbono seis de una hexosa. Sin embargo, se le sigue llamando hexocinasa.

    LOS GRUPOS PROSTTICOS, LOS COFACTORES Y LAS COENZIMAS

    TIENEN FUNCIONES IMPORTANTES EN LA CATLISIS

    Muchas enzimas contienen pequeas molculas no protenicas y iones metlicos

    que participan de manera directa en la unin de sustrato o catlisis. Denominados

    grupos prostticos, cofactores y coenzimas, stos extienden el repertorio de

    capacidades catalticas ms all de las proporcionadas por el nmero limitado de

    grupos funcionales presentes en las cadenas laterales aminoacilo de pptidos.

    Los grupos prostticos estn estrechamente integrados en la estructura de una

    enzima Los grupos prostticos se distinguen por su incorporacin estrecha y estable

    hacia la estructura de una

    protena mediante fuerzas

    covalentes o no covalentes.

    Los ejemplos son fosfato

    de piridoxal, flavina

    mononucletido (FMN),

    flavina adenina

    dinucletido (FAD),

    pirofosfato de tiamina,

    biotina y los iones

    metlicos de Co, Cu, Mg,

    Mn y Zn. Los metales son

    los grupos prostticos ms

    comunes. Cerca de un

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    tercio de todas las enzimas que contienen iones metlicos unidos de manera

    estrecha se llama metaloenzimas. Los iones metlicos que participan en reacciones

    redox por lo general forman complejos con grupos prostticos como el hem o

    agrupaciones de hierroazufre. Los metales tambin pueden facilitar la unin y

    orientacin de sustratos, la formacin de enlaces covalentes con intermediarios de

    reaccin (CO2+ en la coenzima B12), o interactuar con sustratos para hacerlos ms

    electroflicos (con pocos electrones) o nucleoflicos (ricos en electrones).

    Los cofactores se asocian de manera reversible con enzimas o sustratos Los

    cofactores desempean funciones similares a las de grupos prostticos, pero se

    unen de una manera transitoria y disociable a la enzima o a un sustrato como ATP.

    Por ende, al contrario de los grupos prostticos asociados de manera estable, para

    que ocurra catlisis debe haber cofactores en el medio que rodea a la enzima. Los

    cofactores ms comunes tambin son iones metlicos. Las enzimas que requieren

    un cofactor ion metlico se llaman enzimas activa- das por metal para distinguirlas

    de las metaloenzimas para las cuales los iones metlicos sirven como grupos

    prostticos.

    Las coenzimas sirven como transbordadores de sustrato Las coenzimas sirven

    como transbordadores o agentes de transferencia de grupo reciclables, que

    transportan muchos sustratos desde su punto de generacin hacia su punto de

    utilizacin. La asociacin con la coenzima tambin estabiliza sustratos como tomos

    de hidrgeno o iones hidrido que son inestables en el ambiente acuoso de la clula.

    Otras porciones qumicas transportadas por coenzimas son grupos metilo (folatos),

    grupos acilo (coenzima A) y oligosacridos (dolicol).

    Muchas coenzimas, cofactores y grupos prostticos son derivados de vitamina B

    Las vitaminas B hidrosolubles proporcionan componentes importantes de muchas

    coenzimas. Varias coenzimas contienen, adems, las porciones adenina, ribosa y

    fosforilo de monofosfato de adenosina (AMP) o difosfato de adenosina (ADP).

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    LA CATLISIS OCURRE EN EL SITIO ACTIVO

    Una importante informacin de principios del siglo xx acerca de la catlisis

    enzimtica provino de la observacin de que la presencia de sustratos hace a las

    enzimas ms resistentes a los efectos desnaturalizantes de las temperaturas altas.

    Dicha observacin llev a Emil

    Fischer a proponer que las enzimas y

    sus sustratos interactan para formar

    un complejo de enzima-sustrato (ES)

    cuya estabilidad trmica fue mayor

    que la de la enzima en s. Este

    conocimiento impact de manera

    profunda sobre la comprensin tanto

    de la naturaleza qumica como de la

    conducta cintica de la catlisis

    enzimtica. Fischer razon que la

    especificidad en extremo alta con la

    cual las enzimas reconocen sus

    sustratos cuando forman un complejo

    ES era anloga a la manera en la cual

    una cerradura mecnica distingue la

    llave apropiada. Esta cerradura enzimtica recibe el nombre de sitio activo. En casi

    todas las enzimas dicho sitio adopta la forma de una hendidura o bolsa sobre la

    superficie de la enzima o, para algunas enzimas multimricas, en la interfaz entre

    subunidades. Como su nombre lo indica, el sitio activo es mucho ms que tan slo

    un sitio de reconocimiento para

    sustratos que se unen. Proporciona un

    ambiente tridimensional que protege a

    los sustratos contra solvente y facilita

    la catlisis. Tambin se une a

    cualesquiera cofactores y grupos

    prostticos que la catlisis pudiera

    requerir. Dentro del sitio activo, las

    molculas de sustrato estn alineadas

    en estrecha proximidad y en

    orientacin ptima a los grupos

    funcionales de residuos peptidilo

    aminoacilo, cofactores y grupos

    prostticos que se encargan de

    catalizar su transformacin qumica

    hacia productos

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    LAS ENZIMAS EMPLEAN MLTIPLES MECANISMOS PARA FACILITAR LA

    CATLISIS

    Las enzimas usan diversas combinaciones de cuatro mecanismos generales para

    lograr notorio aumento cataltico de los ndices de reacciones qumicas.

    Catlisis por proximidad: Para que las molculas reaccionen, deben acercarse

    hasta ubicarse dentro de la distancia formadora de enlace de otra. Mientras ms

    alta sea su concentracin, con mayor frecuencia se encontrarn una con otra y

    mayor ser el ndice de su reaccin. Cuando una enzima se une a molculas de

    sustrato en su sitio activo, crea una regin de concentracin local alta de sustrato.

    Este ambiente tambin orienta las molculas de sustrato de manera espacial en una

    posicin ideal para que interacten, lo que origina aumentos del ndice de al me-

    nos mil veces.

    Catlisis acidobsica: Los grupos funcionales ionizables de cadenas laterales

    aminoacilo y (cuando estn presentes) de grupos prostticos, contribuyen a la

    catlisis al interactuar como cidos o bases. La catlisis acidobsica puede ser

    especfica o general; por especfica se alude a protones (H3O+) o iones OH. En

    la catlisis especfica para cido o especfica para base, el ndice de reaccin es

    sensible a cambios de la concentracin de protones, pero independiente de las

    concentraciones de otros cidos (donadores de protn) o bases (aceptores de

    protn) presentes en solucin o en el sitio activo. Se dice que las reacciones cuyos

    ndices muestran capacidad de respuesta a todos los cidos o bases presentes,

    estn sujetas a catlisis por cido general o por base general.

    Catlisis por tensin: Las enzimas que catalizan reacciones -lticas que

    comprenden la ro- tura de un enlace covalente tpicamente se unen a sus sustratos

    en una conformacin muy desfavorable para el enlace que sufrir la divisin. Tal

    conformacin imita la del intermediario de estado de transicin, especie transitoria

    que representa la transicin o el pun- to medio en la transformacin de sustratos en

    productos. La tensin resultante estira o deforma el enlace al cual se dirige, esto lo

    debilita y lo hace ms vulnerable a divisin. Linus Pauling, laureado con el premio

    Nobel, fue el primero en sugerir una funcin para la estabilizacin de estado de

    transicin como un mecanismo general mediante el cual las enzimas aceleran los

    ndices de reacciones qumicas. Los qumicos a menudo aprovechan el

    conocimiento del estado de transicin de una reaccin catalizada por enzima para

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    disear y crear inhibidores de

    enzima ms eficaces, llamados

    anlogos de estado de transicin,

    como farmacforos potenciales.

    Catlisis covalente El proceso de

    catlisis covalente comprende la

    formacin de un enlace covalente

    entre la enzima y uno o ms

    sustratos. La enzima modificada

    despus se convierte en un reactivo.

    La catlisis covalente introduce una

    nueva va de reaccin cuya energa

    de activacin es ms baja y, por

    ende, es ms rpida que la va de

    reaccin en solucin homognea.

    Sin embargo, la modificacin

    qumica de la enzima es transitoria; en el momento en que se completa la reaccin,

    la enzima vuelve a su estado no modificado original. De este modo, su funcin

    permanece cataltica. La catlisis covalente se observa con particular frecuencia

    entre enzimas que catalizan reacciones de transferencia de grupo. Los residuos

    sobre la enzima que participa en la catlisis covalente por lo general son cistena o

    serina y, en ocasiones, histidina. La catlisis covalente a menudo sigue un

    mecanismo de ping-pong: uno en donde el primer sustrato es unido y su producto

    se libera antes de la unin del segundo sustrato

    LOS SUSTRATOS INDUCEN CAMBIOS CONFORMACIONALES EN ENZIMAS

    Si bien el modelo de cerradura y llave de Fischer permiti comprender la

    especificidad extrema de interacciones entre enzima y sustrato, la rigidez implcita

    del sitio activo de la enzima no explic los cambios dinmicos que acompaan a la

    catlisis. Esta desventaja fue abordada por el modelo de adaptacin inducida de

    Daniel Koshland, que declara que cuando los sustratos se aproximan y se unen a

    una enzima, inducen un cambio conformacional, una modificacin anloga a colocar

    una mano (sustrato) dentro de un guante (enzima). Un corolario es que la enzima

    induce cambios recprocos en sus sustratos y aprovecha la energa de unin para

    facilitar la transformacin de sustratos en productos. El modelo de adaptacin

    inducida se ha confirmado de manera amplia por medio de estudios biofsicos de

    movimiento de enzimas durante unin a sustrato.

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    EL ANLISIS DE CIERTAS ENZIMAS AYUDA AL DIAGNSTICO

    El anlisis de enzimas en el plasma sanguneo ha desempeado una funcin

    fundamental en el diagnstico de varios procesos morbosos. Muchas enzimas son

    constituyentes funcionales de la sangre; entre algunos ejemplos estn

    seudocolinesterasa, lipoprotena lipasa, as como componentes de la cascada de

    eventos en la coagulacin de la sangre y la disolucin de cogulo. Otras enzimas

    se liberan hacia el plasma despus de muerte o lesin celular; si bien estas ltimas

    no desempean una funcin fisiolgica en el plasma, su aparicin o sus

    concentraciones son de utilidad en el diagnstico y el pronstico de enfermedades

    y lesiones que afectan tejidos especficos. Despus de lesin, la concentracin

    plasmtica de una enzima liberada puede aumentar en etapas tempranas o tardas,

    y declinar de manera rpida o con lentitud. Las protenas del citoplasma tienden a

    aparecer con mayor rapidez que las de organelos subcelulares. La rapidez con la

    cual las enzimas y otras protenas son eliminadas del plasma vara con su

    susceptibilidad a protelisis y permeabilidad a travs de los glomrulos renales. El

    anlisis cuantitativo de la actividad de las enzimas o de otras protenas liberadas

    por lo general en plasma o suero, aunque tambin en orina o en diversas clulas

    proporciona informacin respecto del diagnstico, el pronstico y la respuesta al

    tratamiento. En el anlisis de la actividad enzimtica de manera caracterstica se

    emplean valoraciones cinticas estndar de ndices de reaccin inicial. De manera

    alternativa, las radioinmunovaloraciones (RIA) proporcionan cuantificacin de la

    cantidad absoluta de una enzima o de protena no cataltica. Las enzimas ayudan

    al diagnstico de infarto de miocardio (MI) Una enzima til para enzimologa

    diagnstica debe ser hasta cierto punto especfica para el tejido u rgano bajo

    estudio, aparecer en el plasma u otro lquido en un momento til para el diagnstico

    (la ventana diagnstica) y prestarse a la valoracin automatizada. Las enzimas

    que se utilizan para confirmar un MI ilustran el concepto de una ventana

    diagnstica y proporcionan una perspectiva histrica sobre el uso de diferentes

    enzimas para este propsito. La deteccin de una enzima debe ser posible en el

    transcurso de algunas horas, luego de un MI para confirmar un diagnstico

    preliminar y permitir el inicio de terapia apropiada. De este modo, las enzimas que

    slo aparecen en el plasma 12 h o ms despus de lesin, tienen utilidad limitada.

    Las primeras enzimas usadas para diagnosticar MI fueron la aspartato

    aminotransferasa (AST), alanina aminotransferasa (ALT) y lactato deshidrogenasa

    (LDH). Sin embargo, la AST y la ALT resultaron no ser las idneas, puesto que

    aparecen en el plasma con relativa lentitud y no son especficas para el msculo

    cardiaco.

    Hoy, en casi todos los laboratorios clnicos para el diagnstico de MI, la CK se ha

    complementado mediante la troponina. Sin embargo, dado que la CK-MB tambin

    se libera en el momento de lesin de msculo estriado, la valoracin de las

  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

    pg. 19

    concentraciones plasmticas de CK an se usa para evaluar trastornos del msculo

    estriado, como distrofia muscular de Duchenne. La troponina es un complejo de tres

    protenas comprendidas en la contraccin muscular en los msculos estriado y

    cardiaco, no as en el msculo liso. La medicin inmunolgica de las

    concentraciones plasmticas de troponinas cardiacas I y T proporciona indicadores

    sensibles y especficos de dao del msculo cardiaco. Las concentraciones de

    troponina aumentan 2 a 6 h despus de un MI y permanecen elevadas durante 4 a

    10 das. Adems del MI, otro tipo de dao del msculo cardiaco tambin aumenta

    las concentraciones sricas de troponina. As que las troponinas cardiacas sirven

    como un marcador de todo el dao del msculo cardiaco. La bsqueda de

    marcadores adicionales para enfermedad cardiaca como albmina modificada

    por isquemia y la evaluacin simultnea de un espectro de marcadores diagnsticos

    por medio de protemica an es un rea activa de investigacin clnica. Tambin

    es factible emplear enzimas en el laboratorio clnico como herramientas para

    determinar la concentracin de metabolitos crticos; por ejemplo, la glucosa oxidasa

    suele utilizarse para medir la concentracin plasmtica de glucosa. Cada vez con

    mayor frecuencia se emplean enzimas como recursos para el tratamiento de lesin

    y enfermedad. El activador del plasmingeno hstico (tPA) o la estreptocinasa se

    usan en el tratamiento de MI agudo, mientras que la tripsina ha sido utilizada en el

    tratamiento de fibrosis qustica.

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    pg. 20

    GLOSARIO

    ACTIVIDAD ESPECIFICA: Nmero de unidades de enzima por miligramo de

    protena. Medida de la pureza de la enzima y llega a ser mxima y se

    mantiene constante cuando la enzima se halla en estado puro.

    APOENZIMA: Protena parte del sistema enzimtico responsable de sus

    especificidad

    CENTRO ACTIVO: regin tridimensional a la que se une el sustrato, y los

    cofactores, si participan, formada por una composicin de grupos funcionales

    que determinan la afinidad, la especificidad y la capacidad de transformacin

    qumica del sustrato por la enzima.

    CENTRO ALOSTERICO: Es el centro de unin para el modulador y es

    altamente especfico para el mencionado metabolito.

    COCIENTE Kcat/ Km: Equivale a una constante cintica aparente de

    segundo orden para la reaccin entre la enzima libre y el sustrato libre.

    Tambin denominada constante de especificidad, permite comparar el

    grado discriminacin de una enzima por sustratos diferentes que pueden

    competir.

    COENZIMA: Molcula orgnica compleja localizada en la enzima que se

    necesita para comenzar la actividad. Cofactor orgnico requerido para la

    actividad de ciertas enzimas y que, con frecuencia contiene una vitamina

    como elemento estructural.

    COFACTOR: Sustancia inorgnica u orgnica de bajo peso molecular, cuya

    presencia es necesaria para actividad de una enzima, pero no sufre una

    alteracin permanente en la reaccin. La mayor parte de las coenzimas

    derivan metablicamente de las vitaminas. Puede ser un metal como Mg, Mn,

    Zn o Fe. Estable frente al calor.

  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

    pg. 21

    COMPLEMENTARIEDAD GEOMETRICA: Establecida entre enzima y

    sustrato y determina el nmero y la direccionalidad de estos enlaces y, en

    ltima instancia, es la causa de la especificidad y la afinidad de la unin.

    CONSTANTE DE VELOCIDAD: En relacin con las reacciones qumicas,

    una constante que relacione la velocidad de una reaccin concreta con las

    concentraciones de sustratos

    ENERGA DE ACTIVACIN: Cantidad de energa (expresada en caloras)

    necesaria para que todas las molculas de un mol, a una temperatura

    determinada puedan alcanzar dicho reactivo.

    ENZIMA: Catalizadores especficos y potentes que posibilitan la

    coexistencia de un elevado nmero de reacciones qumica dentro de la

    clula. En la mayora de los casos son de naturaleza proteica pero se

    conocen algunas que son RNA

    ENZIMAS ALOSTERICOS: Enzimas cuya actividad cataltica viene

    modulada por la captacin de un metabolito especfico, que se fija en un lugar

    distinto del centro cataltico, se denomina tambin enzimas reguladoras.

    ENZIMA REGULADOR (ALOSTERICO): Enzima que ejerce una funcin

    reguladora, por su capacidad de experimentar cambios de sus actividad

    cataltica, al captar un metabolito modulador especifico

    ESTADO DE TRANSICIN: Estado rico en energa de las molculas

    interactuantes, en la cima de la barrera de activacin. Velocidad de reaccin

    qumica es proporcional a la concentracin de las especies del estado de

    transicin. La temperatura y catalizador aumenta la velocidad de la reaccin.

    GRUPO PROSTETICO: Cofactor unido ntimamente a la porcin proteica de

    la enzima.

    HIDROLASAS (ENZIMAS): Reacciones de hidrlisis. Aaden agua a travs de los enlaces, hidrolizndolos.

  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

    pg. 22

    ISOENZIMAS O ISOZIMAS: Formas diferentes pero relacionadas de una

    enzima que catalizan la misma reaccin. A menudo difieren tan solo en unas

    pocas sustituciones de aminocidos. Formas mltiples de una enzima que

    interfieren en su afinidad por el sustrato o en su actividad mxima.

    ISOMERASAS (ENZIMAS): Reacciones de isomerizacin.

    LIASAS (ENZIMAS): Adicin de dobles enlaces. Aaden agua, amoniaco o

    dixido de carbono a travs de enlaces dobles, o remueve estos elementos

    para producir enlaces dobles.

    LIGASAS (ENZIMAS): Formacin de enlaces con ATP.

    SITIO ACTIVO: Lugar de una molcula enzimtica al que se une el sustrato

    y donde se facilita la reaccin, a menudo es hendidura o bolsillo situado en

    la superficie de la enzima.

    OXIDO-REDUCTASAS: Reacciones de trasferencia electrnica. Actan

    sobre muchos grupos qumicos para aadir o retirar tomos de hidrogeno.

    pH PTIMO: pH al cual la actividad es mxima por encima o por debajo de

    este pH la actividad desciende, pH en el cual la enzima muestra su mxima

    actividad cataltica.

    RESIDUOS CATALITICOS: Residuos que participan directamente en la

    formacin y la ruptura de enlaces qumicos.

    SUSTRATO: Sustancia sobre la que se acta. Compuesto sobre el que acta

    una enzima de un modo especifico.

    TRANSFERASAS (ENZIMAS): Trasferencia de grupos funcionales entre

    molculas aceptoras y donadoras. Las cinasas son transferasas especiales

    que regulan el metabolismo al transferir fosfatos desde el ATP a otras

    molculas.

  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

    pg. 23

    VELOCIDAD INICIAL: cuando la cantidad de sustrato es aun insignificante

    en relacin con el total presente en la mezcla. Se acepta como velocidad

    inicial la determinada antes que el consumo de sustrato haya alcanzado el

    20% del total originalmente presente.

  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

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    DISCUSIN

    Pudimos comprobar que el perxido de hidrgeno efectivamente es descompuesto

    por la catalasa liberando oxgeno ya que al hacer nuestro experimento pudimos

    observar la reaccin por medio de burbujas (demostrndonos el oxgeno liberado).

    La enzima catalasa transforma rpidamente el perxido de hidrgeno en agua y

    oxgeno. Al momento de macerar el hgado y suministrarle el agua oxigenada

    (H2O2) pudimos observar en cuestin de segundos que esto es efectivamente

    verdico ya que, como habamos mencionado anteriormente, se observan burbujas

    indicndonos la presencia de agua y la liberacin de oxgeno.

    La desnaturalizacin de las protenas que no es otra cosa que quitarle las

    propiedades a las enzimas, en este caso siendo protenas del hgado, esta

    desnaturalizacin se lleva a cabo por cambios ambientales, en este caso, al

    momento de la coccin del hgado dando lugar a la descomposicin de las enzimas.

    Esto lo pudimos comprobar al momento de poner el pedazo de hgado en el

    recipiente con agua oxigenada ya que no observamos ningn cambio en ste

    porque no haba presencia de enzimas.

    1. De descomposicin: 2H2O2 2H2O + O2 Esto es porque el perxido de

    hidrgeno da lugar a la formacin de agua y la liberacin de oxgeno en estado

    gaseoso. La liberacin del Oxgeno, es notable a la vista cuando se comienza a

    producir un burbujeo al contacto del agua oxigenada con el hgado de pollo.

    2. Irreversible: 2H2O2 2H2O + O2 La reaccin es irreversible porque los

    productos que se obtienen, al pertenecer a las reacciones del metabolismo, son

    utilizadas prcticamente al instante, como productos de nuevas reacciones. En

    nuestro dispositivo, el oxgeno liberado, se desplazaba por completo hacia el otro

    recipiente, evitando as que volviera a formarse perxido de hidrgeno una vez ms.

    La enzima catalasa produce una velocidad mxima con el perxido de hidrgeno

    haciendo que la reaccin se acelere.

  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

    pg. 25

    CUESTIONARIO

    1) Cul es el cambio total de temperatura que tuvo lugar en la cmara de reaccin?

    5C

    2) Cul es la fuente del calor determinado en este experimento?

    La reaccin del H2O2 con la Catalasa es una reaccin que libera calor (Reaccin

    exotrmica).

    3) Si la catalasa es una enzima que rompe el perxido de hidrgeno formando

    oxgeno y agua, De qu manera se muestra en nuestro experimento la presencia

    o ausencia de catalasa en los tejidos?

    La presencia de burbujas indica que la reaccin qumica de descomposicin del

    perxido de hidrogeno en agua y oxigeno es positiva.

    4) De los tejidos experimentados, Cul de ellos es el ms activo?, Cules el

    menos activo?

    El ms activo es el hgado de res y los menos activos los tejidos vegetales. Los

    tejidos hervidos no presentaron actividad.

    5) Qu se puede inferir de los resultados obtenidos, sobre la actividad de la

    catalasa en los tejidos hervidos y sin hervir?

    Los tejidos previamente hervidos demuestran que la accin del calor sobre ellos

    afecto el estado natural de las enzimas presentes, lo que llamamos comnmente

    desnaturalizacin enzimtica.

    6) Frecuentemente se utiliza perxido de hidrgeno como antisptico y se observa

    que al aplicarlo a una herida se produce burbujeo, Qu es lo que indica este

    hecho?

    Indica la presencia de Catalasa en los tejidos en donde se aplica el Perxido de

    Hidrogeno.

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    CONCLUSIN

    El Metabolismo puede dividirse en anabolismo y catabolismo, y la reaccin que se

    llev a cabo en esta prctica, es un claro ejemplo del catabolismo ya que se

    descompone el perxido de hidrgeno en agua y oxgeno. Esta reaccin es

    exergnica pues libera ms energa de la que se absorbe. En el experimento puede

    comprobarse porque, en el frasco donde se pone el hgado y el agua oxigenada

    puede percibirse un aumento de temperatura.

    Finalmente, gracias a este experimento, podemos comprobar que, de acuerdo a lo

    que hemos tratado en clase sobre las enzimas, son stas las que se encargan de

    acelerar vertiginosamente la velocidad de una reaccin y adems tienen la

    caracterstica de poseer una estricta especificidad, pues la catalasa reacciona

    exclusivamente con el perxido de hidrgeno.

  • LABORATORIO DE BIOLOGA # 10

    pg. 27

    BIBLIOGRAFA

    Bohinsk, C. (1991) a. Bioqumica. Mxico: Addison Wesley. pp. 174-181.

    Bohinsk, C (1991) b. Capitulo 5: Enzimas en Bioqumica (5ta, ed.)

    Mxico: Addison Wesley Longman

    BIOLOGIA. CONCEPTOS Y RELACIONES / 3 ED.

    MITCHELL, LAWRENCE G.

    CAMPBELL, NEIL A.

    Editorial: PEARSON

    ISBN: 9684444133