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Laboratorio
5
Enzimas
Marcela Bernal Múnera
BIOL3051
Objetivos

Definir qué es una enzima y cómo ésta actúa en las
reacciones dentro de la célula.

Identificar los diferentes factores que pueden
afectar la actividad enzimática.

Diferenciar entre inhibición competitiva y nocompetitiva.
Introducción

Las enzimas son en su mayoría proteínas o RNA
(riboenzimas).

Son catalizadores químicos que agilizan una reacción
química que involucra la formación o rompimiento de
enlaces químicos.

No se consumen ni se alteran en las reacciones.

Al finalizar la reacción la enzima se libera y queda
disponible para otra reacción.
Introducción

Actúan sobre un sustrato formando un complejo
enzima-sustrato al unirse en un lugar específico del
sustrato: sitio activo de la enzima.

Las enzimas son selectivas, pocas moléculas pueden
interactuar con el sitio activo y formar el complejo
(figura 1).
Fig. 1: Reacción con participación de
una enzima.
Sustratos
Sitio activo
Complejo Enzima-Sustrato
Producto
Enzima
Fig. 2: Energía de activación necesaria
para iniciar la reacción.
Energía de
activación
Sin enzima
Con enzima
Curso de la reacción

Cuando se forma esta interacción baja la energía de activación
necesaria para poder llevar a cabo la reacción.
Enzimas en una reacción

Funcionan
mejor
bajo
condiciones
específicas
(óptimas) que incluyen:
 Temperatura
 pH

Los cambios pueden alterar el
desempeño de la enzima,
desactivarla o destruirla.

Algunas enzimas necesitan
activadores para poder formar
el complejo enzima-sustrato.
Cofactores e Inhibidores
Activadores que cambian la conformación de la
enzima para formar el complejo enzima-sustrato
reciben el nombre de cofactores:
pueden ser iones metálicos (nada orgánico).
 de origen orgánico se llaman coenzimas.

Cofactores e Inhibidores
Los inhibidores impiden la actividad de la enzima,
como el pH y la ºT. Pueden afectar el sitio activo de
de dos maneras:

Competitiva: Bloquea el sitio activo (Fig. 3).

No competitiva: Altera indirectamente la forma
del sitio activo, al pegarse en otro lugar de la
enzima (Fig. 4).
Fig. 3: Inhibición competitiva
Fig. 4: Inhibición no competitiva
Ejemplos de enzimas: Catalasa

Se encuentra en casi todas las células aeróbicas.

Actúa rompiendo el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno
que se produce en las células:
catalasa
2 H 2O 2

2 H2O + O2
Observaremos su funcionamiento en varios organismos.
Ejercicio 1: Funcionamiento de la
catalasa en varios organismos.
1.
Corte en pedazos (por separado) las muestras de papa, hígado,
setas y espinaca.
2.
Coloque pedazos pequeños en las fosas de la placa de porcelana;
añada 3 gotas de peróxido de hidrógeno a cada muestra.
3.
Observe y anote los resultados en la tabla 1.

Preparación de homogenados:

En una licuadora o mortero, muela (por separado) con un poco de
agua hasta diluir parte de la muestra, no mucho para queden
pedazos pequeños. De ser necesario filtrar con gasa.

Ponga cada homogenado en un tubo de ensayo.
Tabulación de resultados
Tabla 1. Resultados homogenado con peróxido de
hidrógeno
Homogenado
Agua
Papas
Hígado
Espinaca
Setas
Reacción al añadir gotas del peróxido
Preguntas
1. ¿Qué ocurrió al añadir el peróxido?
2. ¿Ocurrió lo mismo para todas las muestras?
3. ¿Por qué se forman las burbujas?
4. ¿Qué otros organismos podrían usarse para esta
prueba?
Ejercicio 2: ¿Se comportan todos los
organismos de la misma manera?
1. Marque 5 tubos de ensayo con las letras de la A a la E
2. Ponga 3 ml de cada homogenado en los tubos como
sigue:
ABCDE-
Hígado
Papa
Setas
Espinaca
Agua
3. Haga una marca hasta donde llega cada homogenado.
Ejercicio 2: ¿Se comportan todos los
organismos de la misma manera?
4. Ponga 3 ml de peróxido de hidrógeno en cada tubo de
ensayo.
5. Observe la reacción que sucede en cada tubo y marque
el cambio en el nivel del líquido.
6. Tabule los resultados en la tabla 2.
7. REPORTE CORTO DE ESTE EJERCICIO:
MATERIALES Y MÉTODOS.
Tabulación de resultados
Tabla 2. Resultados homogenado con peróxido de hidrógeno
Tubo
A
B
C
D
E
Cantidad de burbujas
¿Cuánto homogenado se
consumió?
Preguntas
5. ¿Qué organismo produjo más gas?
6. ¿Qué gas se está produciendo?
7. ¿Qué sugieren los resultados sobre la
fisiología de estos organismos?
Ejercicio 3: Efecto de la temperatura sobre el
funcionamiento de las enzimas.

Influye en la actividad. El punto óptimo representa el
máximo de actividad.

A temperaturas bajas, las enzimas se hallan "muy
rígidas“, la actividad se detiene y cuando se supera un
valor considerable la actividad cae bruscamente porque,
como proteína, la enzima se desnaturaliza.
Procedimiento
1.
Rotule 5 tubos de ensayo y caliente un baño de H20 hasta
80°C, y otro hasta 37°C.
2. Añadir 2 ml de hígado homogenado a cada uno.
3. Mantenga los tubos a las siguientes temperaturas:
Tubo 1 = 80°C (poner tubo por 5 minutos).
Tubo 2 = 37°C (poner tubo por 5 minutos).
Tubo 3 = Temperatura ambiente.
Tubo 4 = En hielo (dejar por 30 minutos).
Tubo 5 = En congelador a 4°C (dejar por 30 minutos).
Procedimiento
4. Añada 2 ml de peróxido al tubo 1.
5. Observe los resultados y el tiempo que tardan en
producirse las burbujas (tome el tiempo inicial al
añadir el peróxido y el tiempo cuando empiezan a
producirse las burbujas).
6. Repita con los demás tubos.
7. Compare sus resultados en término de tiempo de
reacción vs. temperatura en la tabla 3.
Tabulación de resultados
Tabla 3. Resultados del efecto de temperatura
Tubo
1
2
3
4
5
Temperatura
Tiempo
Preguntas
8. ¿Cuál es la relación entre la temperatura y la
actividad enzimática?
9. ¿Qué le sucede a las enzimas cuando se exponen a
temperaturas extremas (muy frías o muy
calientes)?
Ejercicio 4: El efecto del pH sobre el
funcionamiento de las enzimas
Todas las enzimas presentan un pH óptimo de actividad. El pH
puede afectar de varias maneras:
El centro activo puede contener aminoácidos con grupos
ionizados que pueden variar con el pH.


El sustrato puede verse afectado por las variaciones del pH.
Algunas enzimas presentan variaciones peculiares. La pepsina del
estómago, presenta un óptimo a pH=2, y la fosfatasa alcalina del
intestino un pH= 12
Procedimiento
1. Rotule 3 tubos de ensayo A, B y C.
2. Añada 1 ml de homogenado de hígado a cada tubo.
3. Añada 3 ml de HCL 3M al tubo A.
4. Añada 3 ml de NaOH 3M al tubo B.
5. Añada 3 ml de agua al tubo C (control, sin ácido ni base).
6. Añada 3 ml de peróxido de hidrógeno a los 3 tubos.
7. Observe y anote las reacciones en la tabla 4.
Tabulación de resultados
Tabla 4. Resultados del efecto de pH
Tubo
A (HCL)
B (NaOH)
C (Control)
Tiempo de reacción
Descripción de la reacción
Preguntas
10. ¿Cuál es la relación entre el pH y la actividad
enzimática?
11. Las enzimas del estómago funcionan mejor con
un pH de 2. ¿Cómo afectaría un pH de 4 en el
estómago a la digestión?