EL EFECTO DEL pH Y LA TEMPERATURA SOBRE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA EN TEJIDOS VEGETALES Y ANIMALES

1. Autor Juan Carlos Valdelamar Villegas Biólogo. Esp. Estadística Aplicada.

2. Generalidades La viabilidad de algunos procesos que se dan al interior de las células animales y vegetales, en algunos casos puede verse afectada por los cambios que se presentan en el entorno que las rodea; algunas de estas alteraciones pueden presentarse sobre el funcionamiento enzimático en los tejidos, el cual puede verse alterado por cambios en variables como la temperatura y el pH, que ocasionan la desnaturalización o cambios en sus estructura molecular y la consecuente perdida de su funcionalidad. El conocimiento de aspectos como el anterior es de gran importancia para los interesados en los estudios del área ambiental, ya que este les permitirá de mejor medida comprender las implicaciones para el funcionamiento de los sistemas biológicos, que puede tener cualquier proceso de planificación en el que se puedan alterar los valores de algunas de las de variables ambientales como la temperatura y el pH.

3. Objetivo de la práctica Determinar el efecto de la temperatura y el pH, sobre la actividad de las enzimas presentes en algunos tejidos vegetales y animales, luego de someterlos a cambios en las condiciones de temperatura y pH del medio.

4. Marco teórico Las enzimas, están constituidas por un conjunto de proteínas, que se producen como resultado de la traducción de un conjunto de genes (Schnek y Massarini, 2008). Su función es la de servir como catalizadores biológicos, permitiendo la aceleración de las reacciones químicas que se llevan en los seres vivos, sin experimentar alteración alguna, hecho por el cual puede actuar mas de una vez.

Las enzimas aceleran la reacción, hasta que se alcanza un equilibrio, incrementando la eficiencia de las reacciones en mas de un millón de veces la velocidad, a cuando esta s están ausentes; sin embargo el funcionamiento de estas proteínas puede verse afectado de manera negativa por cambios en los valores algunas variables del medio, como la concentración de algunos iones, el pH y la temperatura entre otras, ya los altos valores de algunas de estas variables pueden desnaturalizar estas proteínas, induciendo la perdida de su funcionalidad; sin embargo algunas enzimas no solo pueden ver afectado su accionar ante la presencia de la variables antes mencionadas, sino también por la presencia de otras moléculas denominadas como inhibidoras, que pueden ejercer un efecto reversible o en el peor de los casos irreversible (Murray, 2010). Las situaciones antes descritas tienen un efecto significativos en el funcionamiento de los organismos, ya que el fallo de muchos de estos procesos bioquímicos puede conducir a su deceso.

5. Metodología

5.1 Materiales, equipos y/ o reactivos

• Porción (20 - 50g), de Hígado de res • Porción (20 - 50g), de Riñón de res • Papa • Cebolla • Equipo de disección • Cuatro tubos de ensayo • Gradilla para tubos de ensayo • Peróxido de hidrógeno al 3% • Vinagre de frutas (pH que oscile entre 4 y 5) • Estufa o plancha calentadora • Pipeta

5.2 Procedimientos

1. Tomar cuatro tubos de ensayos y colocar en cada uno de ellos una porción de los tejidos no cocidos. Agregue 5 ml de peróxido de hidrogeno al 3% (como se muestra en la figura 1), observe los resultados y anote sus apreciaciones.

Figura 1. Esquema representativo del procedimiento empleado para la presente práctica. 2. Lavar los tubos antes mencionados. 3. Colocar en el agua en ebullición del beaker, porciones del mismo tamaño de cada uno de los tejidos. Dejar hervir durante 15 minutos. 4. Sacar los tejidos y dejar reposar unos 15 minutos aproximadamente. 5. Colocar una muestra de tejido en cada tubo de ensayo, y adicionar 5 ml de peróxido de hidrogeno al 3 %; observe los resultados y anote sus apreciaciones. 6. Lavar los tubos nuevamente 7. Coloque nuevas muestras de tejido en cuatro cajas de petri, y adicione vinagre, hasta cubrirlas en su totalidad; mantenerlas inmersas durante unos 20 minutos aproximadamente. 8. Retire las muestras de las caja de petri y ponga a escurrir en papel absorbente; posteriormente coloque cada una de las muestras en los tubos de ensayo y adicione 5 mL de peróxido de hidrógeno al 3 %; observe los resultados y anote sus apreciaciones.

5.3 Precauciones o riesgos de la práctica

Se debe tener especial cuidado durante la manipulación del bisturí y las tijeras, por que se pueden generar lesiones en la piel, así como al momento de realizar la cocción de los materiales, para evitar quemarse la piel. Durante la manipulación del peróxido de Hidrógeno debe evitar ser salpicado, para evitar la decoloración de su ropa.

6. Condiciones para la realización de la práctica La practica debe realizarse en lugar bien ventilado, con buena disponibilidad lumínica, a una temperatura que oscile entre los 25 y 28 ºC.

7. Situaciones problémicas

• Realice un cuadro comparativo, en el que compare los resultados de cada experimento.

• Responda: ¿Cual tejido mostró mayor actividad? ¿Cual mostró menor actividad catalaza? ¿De qué manera afectó cada una de las variables analizadas el funcionamiento de la enzima catalaza? ¿Químicamente hablando, que fue lo que sucedió con la enzima catalaza cuando fue sometida a cambios de las variables analizadas? (Justifique su respuesta con soportes bibliográficos) ¿ Qué conclusiones puede deducir usted de aquellos elementos bioquímicos, constituyentes de los organismos vivos, cuando se presentan alteraciones en los valores de algunas variables ambientales? (explique su respuesta).

8. Resultados y conclusiones de la práctica El estudiante debe presentar informe de laboratorio en el modelo sugerido. PORTADA TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 2. OBJETIVOS 2.1 General 2.2 Específicos 3. MARCO TEÓRICO 4. EQUIPOS MATERIALES Y REACTIVOS

5. METODOLOGÍA 6. MODELO DE CALCULOS 7. DATOS Y RESULTADOS 8. ANALISIS DE RESULTADOS 9. CUESTIONARIO 10. CONCLUSIONES 12. RECOMENDACIONES 11. BIBLIOGRAFÍA

9. Referencias bibliográficas Murray R. 2010. Harper Bioquímica. 28° edición en Español. Ed. McGraw Hill. 700p. Schnek Adriana y Massarini Alicia. 2008. Curtis. Biología. 7ª Edición. Ed. Panamericana. 1160p.