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I. INTRODUCCIÓN
Las enzimas son catalizadores, que se caracterizan por acelerar las recciones químicas, las mismas que suceden en todos los seres vivos, facilitan las reacciones que ocurren a nivel celular, y de esta manera, producen una disminución de la energía de activación que se necesite, considerando electricidad o calor, por parte de las moléculas para que los enlaces químicos se debiliten y al mismo tiempo, las enzimas aumentan la velocidad de este proceso (Curtis, Barnes, Schnek, & Massarini, 2008; De Erice & González, 2012). Son consideradas como proteínas, en su mayoría, y estas no permiten que reacciones que no favorezcan al organismo sucedan, asegurando así que los procesos o rutas metabólicas se ejecuten de manera ordenada y sean adecuadas a nivel celular para el organismo, cuentan también con selectividad, uniéndose de manera específica a las moléculas o a los sustratos sobre los que actúa, es decir, solo se presenta como catalizadora de cierto tipo de sustratos, resultando así, en una variedad de enzimas que actúan en la célula, clasificables de acuerdo a la acción de su mecanismo (Beas, Armendáriz, & Ortuño, 2009; Berg, Stryer, Gatto, & Tymoczko, 2016). De esta manera, son categorizadas en oxidorreductasas, cuando transfieren cargas negativas o electrones, de igual manera con protones de hidrógeno; transferasas, si aceleran el traspaso de grupos funcionales; hidrolasas, en enzimas que actúan en procesos de hidrólisis; liasas, si aceleran procesos de ruptura, sin presencia de agua; isomerasas, en procesos de isomerización y finalmente, ligasas, las cuales aceleran el proceso de unión entre dos moléculas o sustratos; también se pueden identificar las enzimas a partir de la sustancia sobre la que actúa, como la amilasa, que actúa en el almidón, proteasas, en proteínas o lipasas, que actúan en las grasas como tal (Petrucci, Herring, Madura, & Bisonnette, 2011; Voet, Voet, & Pratt, 2016). La importancia de las enzimas radica en la presencia de estas en los procesos químicos de los seres vivos, y el papel de regulación que cumplen en las reacciones químicas; también se consideran fundamentales en el sistema inmune, para que se mantenga fuerte y sano, a través de sistemas de activación de las enzimas, desempeñando una función vital en todos los organismos vivos (Brown, LeMay, Murphy, Woodward, & Bursten, 2013; Cruz, Sánchez, & Ortiz, 2008).
II. OBJETIVOS
- Determinar el concepto básico, características más relevantes y función de las enzimas.
- Identificar las distintas enzimas presentes en las muestras usadas, ya sea en soluciones o alimentos, y determinar en qué alimentos se encuentran.
- Categorizar las enzimas, acorde a las reacciones químicas específicas en las que actúen o, en su defecto, catalicen, considerando las enzimas presentes en la práctica. III. LISTADO DE EQUIPOS, MATERIALES Y RECURSOS Materiales
- Cajas Petri
- Pipeta
- Pinza
- Gradilla
- Pinzas para tubo de ensayo
- Sistema de calentamiento
- Vasos de precipitación
- Cerrillas
- Patata cruda
- Patata cocinada
- Hígado de pollo crudo
- Hígado de pollo cocinado Reactivos
- Solución de peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) al 30%
- Solución de cloruro de mercurio (HgCl 2 ) al 0.5%
- Solución de almidón al 2%
- Reactivo de Benedict
- Solución de Lugol
V. RESULTADOS
Muestra Acción de la Catalasa Observaciones Papa cruda En la papa cruda, al adicionar el peróxido de hidrógeno (H2O2) se provocó efervescencia, gracias a la enzima catalasa, y su reacción al calor del cerillo fue aumentar la efervescencia. Papa cocida En la papa cocida, al adicionarse H2O2 no se produjo mucha efervescencia, debido a la ausencia de la enzima catalasa, sin embargo se provoco una mínima cantidad, ya que la papa no estaba cocida en su totalidad y no presentó ninguna reacción al cerillo. Hígado crudo En el hígado crudo, al añadir el agua oxigenada (H2O2) se provocó efervescencia, gracias a la enzima catalasa, y su reacción al calor del cerillo fue aumentar la efervescencia. Hígado cocido En el hígado cocido, al adicionarse H2O2 no se produjo efervescencia, debido a la ausencia de la enzima catalasa, y no se observó ninguna reacción al cerillo. Muestra Acción de la Amilasa Observaciones
- 5ml sol. almidón
- 5 ml. de reactivo de Benedict Prueba Negativa La prueba A, fue negativa, ya que no cambió su color, resultando en la ausencia de un grupo carboxilíco libre, ya que es almidón. Papa cruda y H 2 O 2 Reacción al calor Reacción al calor Reacción al calor Reacción al calor Papa cocida y H 2 O 2 Hígado crudo y H 2 O 2 Hígado cocido y H 2 O 2
- 5ml sol. almidón
- 5ml sol. de lugol Prueba Positiva La prueba B, reflejó un resultado positivo, presentando un cambio en su color a violeta e indicando la presencia de almidón, ya que no se rompió esta molécula.
- 5ml sol. almidón
- 5 ml de saliva
- Prueba de Benedict Prueba Positiva La prueba C, fue positiva por la presencia de la enzima “amilasa”, que se encargó de fragmentar el almidón en estructuras más pequeñas, en este caso glucosa.
- 5ml sol. Almidón
- 5 ml de saliva
- Prueba de Lugol Prueba Negativa La prueba D, resultó negativa, porque permaneció del color característico del Lugol, el cual es amarillo, lo que nos indica que no hay almidón en la solución; lo que provoca que la enzima “amilasa” de la saliva se degrade. Práctica N
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Actividad enzimática Acción de la catalasa 1. Se etiquetó los vasos de plástico acorde a las muestras 2. Se introdujo en el vaso las muestras de papa cruda, cocida, hígado crudo y cocido
3. Se colocó en el vaso 10 ml de agua oxigenada H2O2 con ayuda de una jeringa 4. Se esperó 5 minutos para observar los resultados 5. Se prendió un cerillo y se colocó por debajo de las muestras, para observar la respuesta
enlaces 1→4 entre las moléculas de glucosa en polisacáridos como el almidón, esto con la finalidad de formar azúcares más sencillos, azúcares simples o glúcidos y que estos se absorban en el tracto digestivo correctamente. Según (Berg, Stryer, Gatto, & Tymoczko, 2016) y (Lehninger, Nelson, & Cox, 2013) la amilasa está presente en la saliva, esta se produce en las glándulas salivales y parótidas, principalmente e hidrolizan al almidón, rompen estos enlaces y se liberan, en un monosacárido y un disacárido, el cual se considera la glucosa y la maltosa. Dentro de la práctica se evidencia la acción de la amilasa en la saliva en el tubo C, el cual se presenta con una prueba positiva, reaccionando al test de Benedict, sin embargo, en el tubo D, a pesar de que la amilasa estaba presente, reacciona con la prueba de Lugol y la amilasa presente en la saliva se degrada; mientras que, en las pruebas de los primeros tubos de ensayo, actúan primordialmente, gracias a la presencia de almidón, sin considerar a la amilasa. VII. CONCLUSIONES
- Se determinó que las enzimas son proteínas en su mayoría, que actúan como aceleradores o catalizadores, facilitando las reacciones metabólicas que se producen a nivel de la célula y estas son específicas, acorde a la molécula presente o sustrato.
- Se identificó la presencia de la enzima catalasa, en las muestras presentadas como papa e hígado, sin embargo, en las muestras crudas, ya que en las muestras que presentan cocción la enzima se desnaturaliza; y en la saliva se presentó la enzima amilasa.
- La categorización presente en las enzimas se presenta según sus mecanismos de acción como: oxidorreductasas, transferasas, hidrolasas, liasas, isomerasas y liasas; considerando a las enzimas presentes en la práctica se considera a la catalasa, como oxidorreductasa y a la amilasa como una enzima hidrolasa. VIII. RECOMENDACIONES
- Se recomienda realizar la práctica en un ambiente aireado, o en su defecto, cerca de ventanas para evitar malos olores debido a ciertas muestras, en este caso el hígado.
- Se sugiere tener el área de trabajo limpia, y que ésta sea amplia, para realizar los pasos acordes a la práctica y facilitarla.
- Se aconseja usar adecuadamente el mandil, para prevenir manchas en la ropa o provocar algún accidente en la piel. **IX. CUESTIONARIO
- Definición de la catalasa.** La catalasa es una enzima, considerada como oxidorreductasa que actúa con protones de hidrógeno y se caracteriza por reaccionar con el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada procesando una descomposición que resulta en agua (H2O) y en oxígeno, de igual manera resultando en la liberación de gases (O2) se encuentra presenta en el organismo y ayuda a descomponer esta sustancia que resulta tóxica derivado de los procesos metabólicos (Peña, 2012). 2. ¿Qué sucedería si la amilasa presenta altos niveles en la sangre u orina? Los niveles altos de amilasa en sangre o hiperamilasemia, pueden indicar muchos problemas de salud, tales como pancreatitis, insuficiencia renal o incluso tumores, a nivel de la próstata, pulmones y ovarios o niveles elevados de esta enzima en la orina, denominada amilasuria se derivan de problemas en el páncreas, resultando en pancreatitis, normalmente (Sánchez, Acosta, Chueca, Quílez, & Vergara, 2016). 3. Explique la función que cumple la catalasa en el organismo humano. La amilasa en el organismo humano cumple una función muy importante, actuando a nivel celular y acelerando la descomposición del peróxido de hidrógeno, derivado de procesos metabólicos, que cuenta con un nivel elevado de toxicidad, la enzima actúa como catalizadora, acelerando esta reacción y manteniendo el equilibrio del organismo humano (Ramírez, 2016). 4. ¿Cuál es la importancia de determinar la actividad enzimática en amilasas tanto de origen vegetal como animal? La enzima amilasa, está presente tanto en organismos animales como vegetales, como alfa amilasa y beta amilasa, respectivamente; la actividad enzimática de origen animal es sumamente
Sánchez, M., Acosta, I., Chueca, M., Quílez, D., & Vergara, E. (2016). ¿Macroamilasemia o hiperamilasemia en un paciente con dolor abdominal? ELSEVIER, 9 (1), 13-16. doi:10.1016/j.labcli.2015.08. Voet, D., Voet, J., & Pratt, C. (2016). Fundamentos de Bioquímica. México.D.F: Editorial Médica Panamericana.
