BIOQUIMICA upsjb

UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

ESCUELA PROFESINAL DE MEDICINA HUMANA

RESUMEN:

Las enzimas son de gran importancia para elfuncionamiento del metabolismo de unorganismo. Estas son encargadas de acelerar ode contribuir de una u otra forma en lasreacciones químicas como desdoblar moléculasmás grandes. Al realizar la práctica, sereconoció la manera de extraer esas enzimas, yde conocer qué factores afectaban la actividadde las mismas. Posteriormente mediante lapráctica se comprueba el funcionamiento de laenzima, y se comprueba también como se inhibeel funcionamiento de la misma. Además de esto,se evidencia como el tiempo que se demora unareacción puede mejorar la calidad y eldesarrollo de la misma, ya que al ver si unaenzima tiene más tiempo para actuar, tendrá unmejor desempeño en su labor como catalizador.Por otra parte la concentración de la enzimatambién afecta el producto final de lareacción, ya que puede ser directa oinversamente proporcional a la velocidad de lamisma. Finalmente se concluye que las enzimastienen una actividad que se puede ver afectadapor diferentes factores tales como la

BIOQUIMICA Y NUTRICION




temperatura, la concentración de la enzima yel tiempo de acción de la misma.

INTRODUCCION: Las enzimas son proteínas que funcionan comocatalizadores bilógicos. Cada célula y cada tejidotienen su actividad propia, lo que comportacontinuos cambios en su estado bioquímico, en labase de la cual están las enzimas, que tienen elpoder de catalizar, facilitar, y agilizardeterminados procesos sintéticos y analíticos. Lospropios genes son reguladores de la producción delas enzimas; por tanto, genes y enzimas puedenconsiderados como las unidades fundamentales de lavida.

Por otro lado las enzimas se clasifican deacuerdo a su complejidad las cuales pueden simples





las cuales están formadas por una o más cadenaspolipeptídicas o conjugadas que contiene un grupono proteico enlazado a la cadena polipeptídicaestando conformada por la apoenzima que es laparte polipeptídica de la enzima y el cofactorque es la parte no proteica y la unión de estosdos últimos forman la holoenzima. (Kimball, 1986).

Las enzimas poseen varias características en esteaspecto tiene una gran influencia los factoresexternos que permiten que se den. Las enzimas seinactivan por el calor esto sucede ya que por serproteínas pueden desnaturalizarse completamente sise someten a temperaturas altas, otra de lascaracterísticas es que las enzimas funcionan máseficientemente, a ciertas temperaturas optimas, esdecir, a ciertas temperaturas las enzimas realizanuna actividad catalizadora, de tal manera quepermiten la continuación de la reacción catalizadaa la mayor velocidad. A temperaturas por encima opor debajo de la temperatura óptima para laactividad de la enzima esta disminuye o sedetiene. De esta manera la enzima trabaja conmayor eficiencia a una temperatura de 37ºC (Baker,1972).

Cada enzima funciona de una manera más efectiva acierta temperatura y pH y, como consecuencia, su





actividad disminuye cuando alcanza valores porencima o por debajo de dichos puntos. Los enlacesde hidrogeno son fácilmente destruidos por elaumento de la temperatura lo cual, a su vez, puedeperjudicar la estructura terciaria de la enzimaque son de gran importancia para la unión con elsustrato. Los cambios de pH alteran el estado deionización de los aminoácidos con carga eléctrica.

De esta manera las enzimas además de que necesitanciertas condiciones ambientales, como latemperatura adecuada, el pH, de la concentraciónde la enzima que aumenta la velocidad enzimáticahacia cierto límite, la concentración delsustrato se obtiene la velocidad máxima. Tambiénnecesitan de la presencia de otras ciertassustancias antes de poder actuar; un ejemplo claroes la amilasa salivar solo podrá actuar sobre laamilasa si están presentes iones de cloro(Kimball, 1986).

Por último las enzimas son de gran importancia estodos los aspectos de los organismos vivos puesnos dan la facilidad de acelerar o facilitar lasreacciones que se producen en el interior delorganismo y teniendo grandes propiedades como elser reutilizable. Las enzimas ayudan a funcionesde nuestro organismo como: favorecen la digestióny absorción de los nutrientes, efecto





antiinflamatorio, reduce el daño que produce lastoxinas, favorece la fertilidad, entre otras.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Reconocer la acción de una enzima y algunos factores queafectan la actividad enzimática.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

1. Preparar un extracto de enzimas para estudiar suacción.





2. Reconocer la acción de enzimas que hidrolizan elalmidón.

3. Comprobar la hidrólisis de la sacarosa por lainvertasa.

4. Estudiar algunos factores que afectan la actividadenzimática: Temperatura, concentración de sustrato y deenzima.

MATERIALES Y METODOS:





CONCLUSIONES:

Este trabajo permitió que se aprendiera que laactividad enzimática tiene una secuencia paraactuar, en la cual la enzima actúa sobre elsustrato dando un producto. También se conoció quela enzima es un catalizador biológico que mejorala activación química en una reacción. Por otrolado se pudo identificar las enzimas de la cebada(amilasa) la cual su substrato fue el almidón. Laamilasa hidrolizó el almidón para convertirlo enazúcar; y la levadura (sacarasa) la cual susubstrato fue la sacarosa que acelero la reaccióny permitió que se diera un resultado de presenciade azucares ante la prueba de felhing. Cabedestacar que si a medida que se deja expuesto elsubstrato con la enzima va a ser mejor sudesarrollo enzimático esto se pudo observar en lalevadura (sacarosa) que a medida que el tiempoaumenta actuando la sacarasa sobre la sacarosa laprueba realizada dio con mayor nivel depositividad que la de menor tiempo. También sepudo observar que factores como la concentraciónde sustrato y temperatura influyen de gran manera





en la actividad enzimática, debido a que menorconcentración de sustrato hay mayor actividadenzimática y en mayor concentración de sustratohay menor actividad enzimática, es decir, esinversamente proporcional; y la alta temperaturadesnaturaliza la enzima.

BIBLIOGRAFIA:

Wipedia : los factores enzimáticos – 2015

Kimball, John. (1986). Biología. Editorial: Addison -Wesley Iberoamericana, S. A. Cuarta Edición.

Bioqumica de harpper - enzimas

Baker, J. y Allen, G. (1972) Materia, Energía y Vida.Editorial: Fondo Educativo Interamericano S.A.





Muños, E. (1979) Biología Celular y Molecular.Editorial: H. Blume Ediciones- Rosario, 17.

PARTE EXPIRIMENTAL: EXPERIMENTO A –

EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE LA ENZIMA, DE LA TEMPERATURA Y DEL ION CLORO SOBRE LA ACTIVIDAD DE LA AMILASA SALIVAL

Tubos No. I II III IV V VI VII-CSolución almidón 1% 1 ml 1 ml 1 ml 1 ml 1 ml 1 ml 1 mlBuffer phosphate pH 6.6 5 ml 5 ml 5 ml 5 ml 5 ml 5 ml 5 mlSoluciòn salina (NaCl 1%)

2.8 ml 2.6 ml 2.4 ml 2.2 --- 2.2 2.2 ml





Agua destilada --- --- --- --- 2.2ml

--- ---

Colocar los tubos I al V en un baño de agua a 37°C,durante 5 minutos. El tubo VI servirá decomparación para ver el efecto de la temperaturasobre la acción enzimática por lo que se deja atemperatura ambiente.

Agregar la solución de enzima:

Tubos No. I II III IV V VI VII-CSolución amilasa 0.4 ml 0.8 ml 1.2 ml 1.6

ml1.6ml

1.6ml

---

Colocar nuevamente los tubos I al V en baño de agua a 37°C durante 20 minutos, el tubo VI se mantiene a temperatura ambiente.

Luego hacer el control final de la reacción con el reactivode yodo, de la siguiente manera:

Tubos No. I II III IV V VI VII-CHCl 0.05 N 5 ml 5 ml 5 ml 5 ml 5 ml 5 ml 5 mlde los tubos de reacción correspondientes

0.5 ml 0.5 ml 0.5 ml 0.5ml

0.5ml

0.5ml

0.5 ml

Solución yodada 0.5 ml 0.5 ml 0.5 ml 0.5ml

0.5ml

0.5ml

0.5 ml

1) Mezclar y dejar en reposo por 10 minutos.2) Leer las absorbancia al espectrofotómetro a 650 nm.3) La diferencia de las absorbancia entre los tubos nos

indicará la actividad enzimática para cada tubo.4) Graficar en papel milimetrado: Actividad enzimática en el

eje Y vs concentración de la enzima [E] en el eje X.

EXPERIMENTO B :EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DEL SUSTRATO SOBRE LAACTIVIDAD DE LA AMILASA SALIVAL

Tubos No. I II III IV VSolución de almidón 1% 1 ml 2 ml 3 ml 4 ml 5





Buffer phosphate pH 6.6 2 ml 2 ml 2 ml 2 ml 2mlSolución salina (NaCl

1%)2 ml 2 ml 2 ml 2 ml 2

mlAgua destilada 5 ml 4 ml 3 ml 2 ml 1ml

Mezclar bien los tubos. Hacer un control con lasolución yodada con todos los cinco tubos de lamisma manera que se hizo en el experimentoanterior y leer las absorbancia de dichoscontroles a 650 nm. Dichas absorbancia se tomaráncomo lecturas iniciales. Luego añadir 1 ml de solución de enzima acada tubo y colocarlos en el baño de agua a 37°Cpor 20 minutos. Sacar los tubos y hacer un control consolución yodada de cada uno. Las lecturas deabsorbancia se tomarán ahora como lecturas finales. Hacer la diferencia:Actividad enzimática = Lectura inicial – Lectura

final

El resultado de esta diferencia se considerarácomo actividad enzimática.

Determinar el Km experimental de la amilasa parael almidón a partir de una gráfica de actividadenzimática contra [S] (Ecuación de Michaelis-Menten) y una gráfica de dobles inversas:1/actividad enzimática contra 1/[S] (Ecuación deLineweaver-Burk). Graficar en papel milimetrado.





EXPERIMENTO C :Tubos No. I II III

Solución de almidón 1% 5 ml 5 ml 5 mlSolución salina (NaCl 1%)

2 ml 2 ml 2 mlBuffer phosphate pH 6.6 2 ml --- ---Buffer phosphate pH 3.7 --- 2 ml ---Buffer phosphate pH 8.0 --- --- 2 ml

1) Mezclar y colocar los tubos en baño de agua a 37°C por 5 minutos.

2) Añadir a cada tubo 2 ml de solución de enzima (amilasa).

3) Colocar nuevamente los tubos a 37°C por 20 minutos.4) Extraer los tubos del baño y realizar el control

mediante la solución yodada, como en el experimento anterior.

5) Realizar el estudio crítico comparativo de ellos. Sacar conclusiones.

6) Graficar en papel milimetrado una curva de actividadenzimática vs pH.





CUESTONARIO:1.- Cuál es la importancia del Km.

2.- Qué efectos produce las altas temperaturas sobre las enzimas. Las enzimas son siempre proteínas y éstas soportan temperaturas relativamente altas. Pero superada esa temperatura, las proteínas se desnaturalizan y por tanto también las enzimas.

Se estima que la temperatura aproximada de desnaturalización in vitro en de 45 º C. In vivo pueden soportar temperaturas ambientales más altas pero es porque el cuerpo utiliza todos sus sistemas de refrigeración. Se puede vivir a temperaturas de hasta unos 50º C





Este fenómeno tiene la aplicación industrial de sobrecalentar sustancias, sobre todo alimenticias, que contengan enzimas que puedanestropearlas. Por ejemplo, cortar una fermentación vínica para que no se convierta en acética

3.- Como se clasifican las enzimas?

Las enzimas, se clasifican por tipos de reacción y mecanismo. Con el descubrimiento de más y más enzimas surgieron ambigüedades inevitables y con frecuencia no estaba claro de que enzima se estaba hablando, para remediar esta deficiencia la Unión Internacional de Bioquímica (IUB, en ingles internacional Union Of Biochemistry) adopto un sistema complejo pero inequívoco, de la nomenclatura enzimática y las clasifico.

Oxidoreductasas:

Estas enzimas catalizan la transferencia de electrones desde una molécula que va a ser el agente reductor hasta otra molécula receptora y esta será el agente oxidante.





Las enzimas Oxidoreductasas reaccionan de la siguiente manera:AH2 + O2 → A + H2O

Se clasifican en:

Deshidrogenadas. Oxidasas. Peroxidasas. Oxigenasas. Hidroxilasas. Reductasas.

Transferasas:

Estas enzimas catalizan la transferencia de un grupo funcional de una molécula donante a una molécula receptora.

Las enzimas Transferasas reaccionan de la siguiente manera:AB + C → A+ CB

Se clasifican en:

Grupos Monocarbonados. Grupos Aldehído o Ceto. Acil Transferasas. Glicosiltransferasas. Alquil o Ariltranferasas. Grupos Nitrogenados. Grupos Fosfato. Grupos Sulfato.





Hidrolasas:

Estas enzimas son capaces de “hidrolizar” ósea descomponer enlaces químicos por su reacción con el agua.

Las enzimas Hidrolasas reaccionan de la siguiente manera:AB + H2O → AH + BOH

Se clasifican en:

Esterasas. Glucosidasas. Eter Hidrolasa. Peptidasas. Acil anhidro Hidrolasas. Helicasas. Etc.

Liasas:

Estas enzimas son las encargadas de catalizar la ruptura de enlaces químicos en compuestos orgánicos por un mecanismo distinto a la hidrólisis y a la oxidación. Como resultado del proceso de la ruptura de los enlaces se forman frecuentemente nuevos dobles enlaces o nuevas estructuras en anillos.

Las enzimas Liasas reaccionan de la siguiente manera:AB → A + B

Se clasifican en:

Actúan sobre enlaces C-C. Actúan sobre enlaces C-O.





Actúan sobre enlaces C-N. Actúan sobre enlaces C-S. Actúan sobre enlaces C- Haluro. Actúan sobre enlaces P-O. , ETCIsomerasas:

Estas enzimas son las encargadas de transformar un isomero de un compuesto químico en otro

Las enzimas Isomerasas reaccionan de la siguiente manera:

ABC → ACB

Se clasifican en:

Rasemasas y Epimerasas. Cis-Trans- Isomerasas. Oxidoreductasas Intramoleculares. Transferasas Intramoleculares. Liasas Intramoleculares. Ligasas:

Son las enzimas capaces que catalizar la union entre dos moléculas de gran tamaño, para dar lugar a un nuevo enlace químico.

Las enzimas Ligasas reaccionan de la siguiente manera:A + B + XTP → AB + XDP + Pi

Se clasifican en:

Forman enlaces C-O.





Forman enlaces C-S. Forman enlaces C-N. Forman enlaces C-C. Forman enlaces esters fosforicos. Actúan sobre enlaces N-metal.

4.- A que se llaman zimógenos e isoenzimas.

Zimógenos : Un zimógeno o proenzima es un precursor enzimático inactivo, es decir, no cataliza ninguna reacción como hacen las enzimas. Para activarse, necesita de un cambio bioquímico en su estructura que le lleve a conformar un centro activo donde pueda realizar la catálisis. En ese momento, elzimógeno pasa a ser una enzima activa. El cambio bioquímico suele ocurrir en un lisosoma, donde una parte específica de la enzima precursora se escinde del resto para activarla. La cadena de aminoácidos que se libera por la activación se llama péptido de activación.Isoenzimas : Las isoenzimas o isozimas son enzimas que difieren enla secuencia de aminoácidos, pero que catalizan la misma reacción química. Estas enzimas suelen mostrar diferentes parámetros cinéticos (i.e. diferentes valores de KM), o propiedades de regulación diferentes. La existencia de las isoenzimas permite


https://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_de_Michaelis-Menten

https://es.wikipedia.org/wiki/Enzima




el ajuste del metabolismo para satisfacer las necesidades particulares de un determinado tejido o etapa del desarrollo.

5.- Que son cofactores y mencione ejemplos.

Un cofactor es un componente no proteico, termoestable y debaja masa molecular, necesario para la acción de unaenzima.El cofactor se une a una estructura proteica, denominada apoenzima, y el complejo apoenzima-cofactor recibe el nombre de holoenzima.Aquellos cofactores que están covalentemente unidos a la apoenzima son denominados grupos prostéticos, ya sean orgánicos (coenzimas) o inorgánicos.Los cofactores son básicamente de dos tipos, iones metálicos y moléculas orgánicas, denominadas coenzimas.Coenzimas: Nicotinamida Adenin Dinucleotido (NAD) FlavinaAdenin Dinucleotido (FAD)

Cofactores MAGNESIO, HIERRO, ZINC, FOSFORO,


https://es.wikipedia.org/wiki/Coenzima

https://es.wikipedia.org/wiki/Coenzima

https://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_prost%C3%A9tico

https://es.wikipedia.org/wiki/Apoenzima

https://es.wikipedia.org/wiki/Holoenzima

https://es.wikipedia.org/wiki/Apoenzima

https://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna

https://es.wikipedia.org/wiki/Enzima

https://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molecular

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