Unos de los principales conceptos que debemos saber para saber sobre la actividad enzimática son los siguientes:
¿Qué son las enzimas?
Las enzimas son las encargadas de dirigir toda variedad de reacciones, es decir hacen que ocurra la reacción necesaria en el momento preciso y lugar correcto. La actividad de las enzimas puede ser afectada por otras moléculas. Los inhibidores enzimáticos son moléculas que disminuyen o impiden la actividad de las enzimas, mientras que los activadores son moléculas que incrementan dicha actividad. Asimismo, gran cantidad de enzimas requieren de cofactores para su actividad. Muchos fármacos son moléculas inhibidoras. Igualmente, la actividad es afectada por latemperatura, el pH, la concentración de la propia enzima y del sustrato, y otros factores físico-químicos.
¿Cuáles son los factores que afectan la actividad enzimática?
La Temperatura, el PH y Concentración de sustratos
Un sustrato es todo material sólido distinto del suelo, natural, de síntesis o residual, mineral u orgánico. El sustrato puede intervenir o no en el complejo proceso de la nutrición mineral de la planta.
Existen diferentes tipos de enzimas como:
Oxidorreductasa: Reacciones de óxido-reducción. Intervienen en de fermentación y respiración.
Transferasas: Transferencia de grupos funcionales. Actúa sobre distintos sustratos como : sulfato amina, aldehído.
Hidrolasas: Reacciones de hidrólisis. Actúan sobre moléculas de protoplasma; como grasa y proteínas.
Liasas: Adición a los dobles enlaces. Actúan sobre los enlaces entre los átomos de carbono y oxígeno.
Isomerasas: Reacciones de isomerización.
Transforman ciertas sustancias en otras isómeras. Actúan sobre aminoácidos e hidratos de carbono.
Ligasas: Formación de enlaces, con aporte de ATP.
¿Qué es una Molécula?
Es un conjunto de al menos dos átomos enlazados covalentemente que forman un sistema estable y eléctricamente neutro y con ello las proteínas son Moléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.
ENLACE PEPTIDICO
El enlace peptidico es un enlace entre el grupo amino de un aminoácido y el grupo carboxilo de otro aminoácido. Los péptidos y las proteínas están formados por la unión de aminoácidos mediante enlaces péptidos. El enlace peptidico implica la pérdida de una molécula de agua y la formación de un enlace covalente, un enlace amida sustituido.
Algunas de las características estructurales del enlace peptidico son las siguientes:
En su estado natural sólo adoptan una única conformación tridimensional que llamamos conformación nativa; que es directamente responsable de la actividad de la proteína. También podemos observar que, cuando se produce el enlace, se desprende una molécula de H2O.
La ordenación plana rígida es el resultado de la estabilización por resonancia del enlace pepitico. Por ello, el armazón está constituido por la serie de planos sucesivos separados por grupos metilenos sustituidos. Esto impone restricciones importantes al número posible de conformaciones que puede adoptar una proteína.
El carbonílico y el hidrogeno amídico se encuentran en posición trans (uno a cada lado del plano); sin embargo, el resto de algunos enlaces sencillos verdaderos.
AMINOÀCIDO
Un aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino y un grupo carboxilo. Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas.
Dos aminoácidos se combinan en una reacción de condensación entre el grupo amino de uno y el carboxilo del otro, liberándose una molécula de agua y formando un enlace amida que se denomina enlace peptidico; estos dos "residuos" de aminoácido forman un dipeptido. Si se une un tercer aminoácido se forma un tripeptido y así, sucesivamente, hasta formar un pilipeptido. Esta reacción tiene lugar de manera natural dentro de las células, en los ribosomas.
La unión de varios aminoácidos da lugar a cadenas llamadas péptidos o polipéptidos, que se denominan proteínas cuando la cadena polipeptídica supera una cierta longitud (entre 50 y 100 residuos aminoácidos, dependiendo de los autores) o la masa moléculas total cuando se tienen una estructura tridimensional estable definida.
ESTRUCTURA DE UN AMINOÀCIDO:
La estructura general de un alfa-aminoácido se establece por la presencia de un carbono central unido a un grupo carboxilo, un grupo amino, un hidrógeno y la cadena lateral.
FUNCIÒN DE LOS AMINOÀCIDOS
1. L - Alanina
Función: Interviene en el metabolismo de la glucosa. La glucosa es un carbohidrato simple que el organismo utiliza como fuente de energía.
2. L - Arginina
Función: Está implicada en la conservación del equilibrio de nitrógeno y de dióxido de carbono. También tiene una gran importancia en la producción de la Hormona del Crecimiento, directamente involucrada en el crecimiento de los tejidos y músculos y en el mantenimiento y reparación del sistema inmunologico.
3. L - Asparagina
Función: Interviene específicamente en los procesos metabólicos del Sistema Nervioso Central (SNC).
4. Acido L- Aspártico
Función: Es muy importante para la desintoxicación del Higado y su correcto funcionamiento. El ácido L- Aspártico se combina con otros aminoácidos formando moléculas capases de absorber toxinas del torrente sanguíneo.
5. L - Citrulina
Función: Interviene específicamente en la eliminación del amoníaco.
6. L - Cistina
Función: También interviene en la desintoxicación, en combinación con los aminoácidos anteriores. La L - Cistina es muy importante en la síntesis de la insulina y también en las reacciones de ciertas moléculas a la insulina.
7. L - Cisteina
Función: Junto con la L- cistina, la L- Cisteina está implicada en la desintoxicación, principalmente como antagonista de los radicales libres. También contribuye a mantener la salud de los cabellos por su elevado contenido de azufre.
8. L - Glutamina
Función: Nutriente cerebral e interviene específicamente en la utilización de la glucosa por el cerebro.
9. Acido L - Glutáminico
Función: Tiene gran importancia en el funcionamiento del Sistema Nervioso Central y actúa como estimulante del sistema inmunologico.
10. L - Glicina
Función: En combinación con muchos otros aminoácidos, es un componente de numerosos tejidos del organismo.
11. L - Histidina
Función: En combinación con la hormona de crecimiento (HGH) y algunos aminoácidos asociados, contribuyen al crecimiento y reparación de los tejidos con un papel específicamente relacionado con el sistema cardio-vascular.
12. L - Serina
Función: Junto con algunos aminoácidos mencionados, interviene en la desintoxicación del organismo, crecimiento muscular, y metabolismo de grasas y ácidos grasos.
13. L - Taurina
Función: Estimula la Hormona del Crecimiento (HGH) en asociación con otros aminoácidos, esta implicada en la regulación de la presión sanguinea, fortalece el músculo cardiaco y vigoriza el sistema nervioso.
14. L - Tirosina
Función: Es un neurotransmisor directo y puede ser muy eficaz en el tratamiento de la depresión, en combinación con otros aminoácidos necesarios.
15. L - Ornitina
Función: Es específico para la hormona del Crecimiento (HGH) en asociación con otros aminoácidos ya mencionados. Al combinarse con la L-Arginina y con carnitina (que se sintetiza en el orgaqnismo, la L-ornitina tiene una importante función en el metabolismo del exceso de grasa corporal.
16. L - Prolina
Función: Está involucrada también en la producción de colágeno y tiene gran importancia en la reparación y mantenimiento del músculo y huesos.
17. L - Isoleucina
Función: Junto con la L-Leucina y la Hormona del Crecimiento intervienen en la formación y reparación del tejido muscular.
18. L - Leucina
Función: Junto con la L-Isoleucina y la Hormona del Crecimiento (HGH) interviene con la formación y reparación del tejido muscular.
19. L - Lisina
Función: Es uno de los más importantes aminoácidos porque, en asociación con varios aminoácidos más, interviene en diversas funciones, incluyendo el crecimiento, reparación de tejidos, anticuerpos del sistema inmunológico y síntesis de hormonas.
20. L - Metionina
Función: Colabora en la síntesis de proteínas y constituye el principal limitante en las proteínas de la dieta. El aminoácido limitante determina el porcentaje de alimento que va a utilizarse a nivel celular.
21. L - Fenilalanina
Función: Interviene en la producción del Colágeno, fundamentalmente en la estructura de la piel y el tejido conectivo, y también en la formación de diversas neurohormonas.
22. L - Triptófano
Función: Está inplicado en el crecimiento y en la producción hormonal, especialmente en la función de las glándulas de secreción adrenal. También interviene en la síntesis de la serotonina, neurohormona involucrada en la relajación y el sueño.
23. L - Treonina
Función: Junto con la con la L-Metionina y el ácido L- Aspártico ayuda al higado en sus funciones generales de desintoxicación.
24. L - Valina
Función: Estimula el crecimiento y reparación de los tejidos, el mantenimiento de diversos sistemas y balance de nitrógeno.
CATALASA
La catalasa es una enzima permaneciente a la categoría de las oxiderructasas que cataliza la descomposición del peróxido de hidrogeno (agua oxigenada_ H2O2) en oxigeno y agua. Esta enzima utiliza como cofactor al grupo hemo y al manganeso.
2 H2O2 
2 H2O + O2
2 H2O + O2
El peróxido de hidrógeno es un residuo del metabolismo celular de muchos organismos vivos y tiene entre otras una función protectora contra microorganismos, pero dada su toxicidad debe transformarse rápidamente en compuestos menos peligrosos. Esta función la efectúa esta enzima que cataliza su descomposición en agua y oxígeno. Además la catalasa se usa en la industria textil para la eliminación del peróxido de hidrógeno, así como en menor medida se emplea en la limpieza de lentes de contacto que se han esterilizado en una solución de peróxido de hidrógeno. El mecanismo completo de la catalasa no se conoce, aun así la reacción química se produce en dos etapas. La enzima se presenta en forma de homotetrámero y se localiza en los peroxisomas. Esta enzima puede actuar como una peroxidasa para mucha sustancias orgánicas, especialmente para el etanol que actúa como donante de hidrógeno. Las enzimas de muchos microorganismos, como el Penicillium simplicissimum que exhiben actividad de catalasa y peroxidasa, son frecuentemente llamadas catalasas-peroxidasas.
La catalasa es una metaloproteína tetramérica, cuyo peso molecular se encuentra en el rango de 210-280 kD. Consta de 4 subunidades idénticas que se mantienen unidas por interacciones no covalentes. Se encuentra en organismos vivos, es una de las enzimas más abundantes en la naturaleza y esta 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 nula en el tejido nervioso. A nivel celular se localiza en las mitocondrias y los peroxisomas, excepto en los eritrocitos, donde se encuentra en el citosol.
¿Qué son las proteínas?
Son moléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.
Funciones de las proteínas:
1) Las proteínas de una función defensiva: Esto quiere decir que crean anticuerpos y regulan factores contra agentes extraños o infecciones. Las musinas protegen las mucosas.
2) Las proteínas cuya función es enzimática: Son las más especializadas y numerosas. Actúan como biocatalizadores acelerando las reacciones químicas del metabolismo. Las proteínas actúan como amortiguadores, manteniendo en diversos.
Tipos de proteínas:
Ø PROTEÍNAS GLOBULARES:
*globulinas
*prolaminas
*albúminas
*glutelinas
*histonas
*prolaminas
Ø PROTEÍNAS CONJUGADAS:
*nucleoproteínas
*lipoproteínas
*glicoproteínas
*cromoproteínas
*metaloproteínas
*mucoproteína
*fosfoproteína
¿Qué es la peroxidasa?
Es una enzima que cataliza la oxidación de un amplio número de sustratos orgánicos e inorgánicos, utilizando el poder oxidante del peróxido de hidrógeno.
EXPERIMENTACIÓN
Para ver el comportamiento de las enzimas mí equipo y yo hicimos un experimento, el cual era “la peroxidasa del rábano.”
Objetivos:
· Observar cómo se lleva a cabo la reacción de una enzima, por medio de la oxidación
· Cuantificar el oxígeno liberado en la reacción con el peróxido de hidrogeno H2O2
MATERIALES QUE SE OCUPARON PARA LA PRUEBA DE LABORATORIO:
Ò 1 Probeta de 250ml
Ò 1 cubeta con agua
Ò Una aguja
Ò 2 Rábanos
Ò 1 bascula granataria
Ò 1 Embudo
Ò 1 Gradilla
Ò 5 Globos chicos
Ò 5 tubos de ensaye
Ò 1 Cubeta con agua
REACTIVOS:
Ò 500ml de peróxido de hidrogeno (agua oxigenada)
Procedimiento:
1) Pesar los rábanos
2) Tomar un rábano y partirlo a la mitad, una mitad en cuadritos y la otra machacada. El segundo rábano tendrá el mismo procedimiento.
3) Pesar en las siguientes proporciones el rábano en cuadritos y machacado:
Rábano cuadritos y machacado
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Peróxido de hidrogeno
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5g los dos
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5ml
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10g los dos
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10ml
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20g (cubos)
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20ml
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4) Cuantificar el peróxido de hidrogeno.
5) Verter los rábanos en cada tubo de ensaye
6) incorporar el agua oxigenada y tapar de inmediato con el globo.
Para saber la cantidad de oxígeno en cada uno de los globos, ocupamos la cubeta, la probeta y la aguja:
Lo que hicimos fue llenar la probeta de agua, hacer un pequeño orificio en el globo y medir la cantidad de oxígeno que libero.
