practica higado
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Enzima catalasa
En el organismo existe un sistema de protección antioxidante formado por enzimas y
compuestos de bajo peso molecular. Una de las enzimas que interviene en la protección y,
en consecuencia, en el mantenimiento del balance oxidante/antioxidante es la catalasa
(CAT).
La catalasa es una enzima hemoproteica, que se caracteriza por poseer una estructura
tetramérica, en la cual casa subunidad contiene un grupo Hem (Fe+3
). Esta presenta en la
mayoría de las bacterias aeróbicas estrictas, facultativas y anaeróbicas aerotolerantes.
La catalasa EC 1.11.1.6 s una enzima que se encuentra en organismos vivos y cataliza la
descomposición del peróxido de hidrogeno en oxígeno y agua. La catalasa manifiesta
actividad de peroxidasa, cataliza la oxidación de sustratos acoplada a la reducción del
peróxido de hidrogeno, para formar agua y oxigeno molecular.
el peróxido de hidrogeno es muy toxico para las bacterias. Generalmente los
miroorganismos que carecen de citocromos también carecen de catalasa, así la mayoría
de las bacerias anaerobias no la poseen (Rodríguez Cavallini, Evelyn, 2005, p 217)
Para Elmer Koneman (2008)
El peróxido de hidrogeno se forma como uno de los productos finales de oxidación
del metabolismo aerobio e los hidratos de carbono. Si se permite que se acumule,
resulta letal para las células bacterianas. La catalasa convierte el peróxido dehidrogeno en agua y oxigeno según la siguiente reacción:
2H2O2 2H2 + O2
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La catalasa es una de las enzimas más abundantes en la naturaleza y se encuentra
ampliamente distribuida en el organismo humano, aunque su actividad varía en
dependencia del tejido; ésta resulta más elevada en el hígado y los riñones, más baja en el
tejido conectivo y los epitelios, y prácticamente nulo en el tejido nervioso.
Para José M. Macarulla (1994)
La catalasa a nivel celular se localiza en las mitocondrias y peroxisomas, excepto en
los eritrocitos, donde se encuentra el citosol. Esta enzima es una metaloproteina
tetramerica, cuyo peso molecular se encuentra en el rango de 210-280 kD. Consta
de 4 subunidades idénticas que se mantienen unidad por interacciones no
covalentes. Cada subunidad contiene un grupo prostético de protoporfirina IX y el
contenido protohémico y el hierro representan un 1,1% y 0,09% respectivamente
en el peso molecular total de la enzima.
Velocidad de reacción
La velocidad de reacción es la velocidad a la que la reacción procede hacia el equilibrio.
Para una reacción catalizada por una enzima, la velocidad es usualmente expresada como
la cantidad de producto producido por minuto.
La velocidad de reacción esta gobernada por la barrera de energía entre los reactivos y los
productos, en general, la energía debe ser añadida a los reactivos para sobrepasar la
barrera de energía. Esta energía adicionada se llama energía de activación y es
recuperada cuando los reactivos sobrepasan dicha barrera y desciende al nivel de la
energía de los productos.
Las enzimas pueden acelerar la velocidad de una reacción. Las enzimas con catalizadores
biológicos. Los catalizadores aceleran la velocidad de las reacciones rebajando la barrera
de la energía de activación entre los reactivos y los productos. Para observar un diagrama
de la barrera de la energía de activación de una reacción no catalizada y de una reacción
catalizada.
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La temperatura puede tener un efecto importante sobre la actividad de las enzimas y las
velocidades de reacción. A bajas temperaturas, el aporte de calor usualmente aumenta la
velocidad de una reacción enzimática, porque los reactivos tienes mayor energía y pueden
alcanzar l nivel de la energía de activación con mayor facilidad. Sin embargo si la
temperatura se eleva demasiado, es posible que se desnaturalice la enzima, provocando la
desorganización de sus estructura terciaria y la pérdida de su actividad catalítica.
Objetivo
Pretendemos medir por medio de un dispositivo casero la velocidad de reacción del
oxigeno liberado mediante el experimento de encontrar la enzima catalasa en el hígado al
aplicarle agua oxigenada, y mediante varias repeticiones, los datos de cuatro repeticiones
serás plasmados mediante tablas y gráficas para poder sacar un resultado llamado tasa
de reacción y comprobar el correcto funcionamiento del dispositivo, ayudados de la
ecuación de Michaelis-Menten P=x2-x1/y2-y1
Metodología:
Material utilizado para la práctica:
y 2 frascos para análisis de orina
y 40 cm de manguera transparente
y Plastilina
y 1 palito de madera
y Agua
y 1 jeringa
y Agua oxigenada
y Hígado de pollo previamente machacado
Procedimiento:
Tomar los frascos de análisis y hacer 2 hoyos en las tapas de ambos de manera que la
manguera pueda pasar por ahí. Cortar un pequeño fragmento de la manguera para
ponerlo de un frasco a otro y sellar con plastilina las orillas para evitar la filtración o la
fuga de gases. En uno de los frascos poner otro fragmento de manguera de 5 cm
aproximadamente y sellar de igual manera. En el otro frasco colocar lo que sobra de
manguera y sujetarla al palito de madera para mantenerla en forma vertical y marcarle
medidas; de igual manera la entrada de la manguera será sellada. Pegar los frascos a una
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superficie lisa como una tabla de madera para que no se muevan ni provoquen desniveles
en el experimento. Llenar el frasco con la manguera larga de agua y en el otro frasco
colocar 10gr de hígado picado.
Modo de funcionamiento:
Tomar 10ml de agua oxigenada con la jeringa y meterla en el extremo de la manguera del
frasco que contiene el hígado picado, agregar lentamente 2ml de agua. Al agregar el agua
oxigenada ésta reaccionara con la enzima catalasa que se encuentra en el hígado de pollo,
rompiendo así los enlaces del H2O2 liberándolos en forma de agua (H2O) y oxigeno (O2). Al
salir el oxígeno de esta reacción catalizadora buscara una via de escape, y al estar selladas
herméticamente las salidas ésta tendera a salir por la manguera que conecta al otro
frasco, ahí llegara y creara una presión en él, haciendo que el agua que se encontraba ahí
busque una ruta de escape del mismo modo que el oxigeno la buscó en el otro frasco; el
agua saldrá por la manguera larga que tiene las medidas en ella y ahí podremos ver la
cantidad de oxigeno liberado en la reacción en los intervalos de tiempo establecidos
previamente.
Título: Velocidad de reacción enzimática de la enzima catalasa
Introducción
Por medio de un dispositivo casero pretendemos medir la velocidad de reacción del oxigeno liberado
mediante la reacción de la enzima catalasa en el hígado al aplicarle agua oxigenada, y mediante varias
repeticiones, los datos serán plasmados en tablas y graficas para poder obtener una tasa de reacción y
comprobar el correcto funcionamiento del dispositivo, todo este procedimiento es basado en la ecuación
de Michaelis-Menten P= x2-x1/y2-y1
Materiales:
* 2 frascos de análisis de orina
* 40 cm de manguera transparente
* Plastilina
* 1 palito de madera
* Agua
*1 jeringa
* 3 Hígados de pollo
* 1 botella de agua oxigenada (H2O2)
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Hipótesis:
Vaso 1. El hígado, junto con el H2O2 van a reaccionar soltando oxígeno, lo que provocará una presión que
empujará nuestra mano y calentará el fondo del vaso.
Vaso 2. Al poner a reaccionar hígado molido con agua oxigenada, la enzima catalasa actuará más rápido.
Vaso 3. La reacción será mucho menor pues se le habrán restado propiedades al hígado debido a la
cocción.
Metodología:
1. En el vaso 1, colocar una parte del hígado, vaciarle un poco de agua oxigenada y tapar
inmediatamente con una mano la boca del vaso.
2. Cortar otro trozo de hígado casi del mismo tamaño que el anterior, licuarlo, colocarlo en el vaso,
verterle agua oxigenada y observar lo que sucede.
3. Hervir agua y colocar un pedazo de hígado nuevo, dejarlo allí de 2 a 3 minutos. Sacar el trozo de
hígado del agua, depositarlo en el vaso y agregar agua oxigenada. Observa la reacción
Vaso 1
Discusión. Durante el experimento
utilizando el hígado crudo se pudo
notar una reacción de una
velocidad acelerada, ya que la
enzima catalasa se encontraba en
la parte externa del hígado y al
entrar en contacto con el agua
oxigenada y ésta al cubrir todo el
hígado ocurría la reacción
rompiendo los enlaces de H2O2.
Liberando el oxígeno y
demostrándolo en la presión
causada en el agua del otrorecipiente y marcando una
velocidad de reacción con las
medidas anteriormente puestas en
determinado intervalo de tiempo.
El resto de la energía liberada fue
expulsada en forma de calor en el
fondo del frasco.
Vaso 2
Discusión. En este experimento
utilizamos el hígado molido, y de
igual manera que con el hígado
crudo se le agregó agua oxigenada.
El proceso de esta reacción fue
más rápido, ya que al estar molido
el agua oxigenada entra en
contacto más directo con la enzima
catalasa y en mayor cantidad,
provocando una reacción más
acelerada que la del hígado crudo.
También hubo liberación de
energía térmica al fondo del frasco.La velocidad y fue mayor en el
mismo intervalo de tiempo en
comparación con el hígado crudo.
Vaso 3
Discusión. En esta ocasión el
experimento fue utilizando
hígado cocido previamente.
Al agregar el agua oxigenada
no hubo reacción alguna.
Esto se debe a que debido a
que fue previamente cocido
las enzimas debieron haber
muerto durante el proceso
de cocción. La reacción fue
nula.
Bibliografía:
Horton, H. (1995). Bioquímica, Ed. Omega, México.
Conclusión:
El experimento que llevamos acabo de la medición del oxígeno liberado gracias al rompimiento de
los enlaces de la enzima catalasa fue un éxito yq que comprobamos que si funciona correctamente
el dispositivo, de acuerdo con las gráficas y los intervalos de tiempo, los cuales se diferencian
entre 2 a 5 cm, no rebasando este límite, por lo cual deducimos que el margen de error es mínimo,
por lo que concluimos que la hipótesis se cumplió en cada caso.
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Autoevaluación:
Delgado Loredo Raúl Ricardo 10
Flores Weyerstalh Alfredo 10
Gallardo Rivera José Luis 10
Rodríguez Leyte Leslie Yajarumi 10
Todos trabajamos equitativamente y satisfactoriamente, cumpliendo con los requisitos,
cada uno de los integrantes del equipo.
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Ref erencias:
Rodriguez Cavallini, Evelyn, 2005, Bacteriología General, Editorial Universidad De Costa
Rica.
Elmer Koneman, Stephen Allen, 2008, Koneman diagnostico microbiológico, Ed. Médica
Panamericana.
José M. Macarulla, 1994, BioquímicaHumana, Ed. Reverte.