8/17/2019 LABORATORIO CINETICA 3° MEDIO

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Colegio Julio Montt Salamanca Lissette GómezVargas

  Casablanca Profesora de Química y

ciencias

V Región ormar un ser !umano integro con sólidos "alores morales

LABORATORIO DE QUÍMICA. DOBLE EVALUACIÓNNombre:............................ ........................... .................. Curso: 3° Medio e!"# $%&''&($')

Ob*e+i,o

Comprobar la presencia de la catalasa en los tejidos animales y.vegetales.Comprobar el efecto de pH en las actividades enzimáticas

Des!ri-!i/ de 0# #!+i,id#d

El agua oxigenada, que se utiliza para desinfectar heridas y decolorar el pelo entre otros usos, se descompone espontáneamenteliberando ox!geno en burbujas. Esta reacci"n, que en condiciones normales ocurre lentamente, puede acelerarse agregando uncatalizador, es decir, una sustancia que acelera reacciones qu!micas. Entre los catalizadores se encuentran compuestos

inorgánicos, como el di"xido de manganeso, y biol"gicos las enzimas, como la catalasa que se obtiene de las papas y lasmanzanas. #a actividad de las enzimas depende, entre otras cosas, de la acidez o el pH del medio.

$ediante la realizaci"n de este experimento se podrá determinar%

• &i una sustancia act'a como catalizador.

• Cuál es el pH "ptimo para la catalasa de papa.

• &i existe alguna relaci"n entre el pH de la papa (),*+ y el pH "ptimo para la catalasa de la papa.

• #a acci"n como catalizador del di"xido de manganeso y su relaci"n con el pH.

• &i el pH "ptimo de la catalasa de papa es el mismo que el de la catalasa de manzana.

1ro-ied#des de0 #2u# oi2e/#d# 

El agua oxigenada (H-+ es una sustancia inestable, oxidante y muy t"xica. &u acci"n desinfectante y decolorante se debe a queoxida componentes de los microorganismos y colorantes. En las clulas se produce agua oxigenada en peque/a cantidad, como unsubproducto de las reacciones bioqu!micas de la respiraci"n. El organismo se defiende de su toxicidad mediante los antioxidantesnaturales que la descomponen en sustancias inocuas.

Espontáneamente, el agua oxigenada se descompone en agua y ox!geno de acuerdo con la siguiente ecuaci"n%

0urante la reacci"n se liberan burbujas de ox!geno. En condiciones normales esto ocurre muy lentamente.

Ve0o!id#d de u/# re#!!i/

#a velocidad de una reacci"n qu!mica es la cantidad de producto que esta genera, o la cantidad de reactivo que consume en unaunidad de tiempo. 1or lo tanto, la velocidad de descomposici"n del agua oxigenada puede medirse seg'n la cantidad de ox!genoque se desprende, por ejemplo, en un minuto. Esto se logra midiendo el tiempo y el volumen de gas producido utilizando un tubograduado.

C#+#0i4#dores

En una reacci"n la energ!a de los reactivos y productos es siempre la misma, pero la energ!a de activaci"n puede disminuir si uncatalizador proporciona un camino alternativo para que proceda la reacci"n.

#os catalizadores disminuyen la barrera energtica, o e/er25# de #!+i,#!i/, que deben superar los reactivos para transformarseen productos. Cuando la energ!a de activaci"n es grande la reacci"n ocurre lentamente. 2n catalizador aumenta la velocidadporque hace que la reacci"n ocurra mediante un mecanismo que requiere una energ!a de activaci"n menor.

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#os catalizadores pueden ser inorgánicos u orgánicos. #os catalizadores inorgánicos suelen ser metales de transici"n, como elplatino y el n!quel, o compuestos de metales de transici"n, como el di"xido de manganeso. Estas sustancias pueden combinarsecon los reactivos y modificar la densidad electr"nica en la uni"n qu!mica que se rompe durante la reacci"n. 0e esta manera sereduce la energ!a de activaci"n y se facilita la reacci"n. En el caso de la descomposici"n del agua oxigenada, el catalizador debilitala uni"n entre los dos átomos de ox!geno (H3-3-3H+, que se separan durante el proceso.

E/4im#s: !#+#0i4#dores bio02i!os

#as e/4im#s son catalizadores orgánicos de origen biol"gico y estructura compleja. #a catalasa y la mayor!a de las enzimas sonprote!nas, caracterizadas por su estructura molecular tridimensional. #aactividad de las enzimas depende de esta estructura, en la cual hay una zonaen la que se inserta una molcula del reactivo (o sustrato+ de manera ajustaday espec!fica, como puede hacerlo una llave en la cerradura. #a uni"n delsustrato a la enzima desencadena la reacci"n qu!mica, se liberan los

productos y el sitio de uni"n queda libre nuevamente para captar otra molcula de sustrato y continuar la reacci"n.#a enzima poseeun sitio activo donde se une el sustrato. 0e esta manera facilita la reacci"n.

2na caracter!stica de las prote!nas y de las enzimases que su estructura tridimensional puede modificarse seg'n la acidez delmedio. #a estructura que presentan se forma por el plegamiento de la cadena de aminoácidos de la prote!na sobre s! misma. Estosplegamientos se forman por interacciones de tipo elctrico que permiten la uni"n de aminoácidos, alejados entre s! en la secuencialineal de la cadena. #as variaciones de la concentraci"n de iones hidr"geno o el pH de la soluci"n alteran la carga elctrica de

algunos grupos funcionales de los aminoácidos y afectan las interacciones que estos mantienen en la estructura tridimensional. 1oreste motivo, la actividad catal!tica de una enzima, que requiere una estructura determinada, puede variar con el pH.

 Teor5# C#+#0#s# 

• #a catalasa es una enzima que se encuentra en organismos vivos y cataliza la descomposici"n del per"xido de hidr"geno(H4+ en ox!geno y agua. El per"xido de hidr"geno es un residuo del metabolismo celular de muchos organismos vivos,pero dada su toxicidad debe transformarse rápidamente en compuestos menos peligrosos. 1ara ello se usa confrecuencia esta enzima que cataliza su descomposici"n en agua y ox!geno. 5demás la catalasa se usa en la industriatextil para la eliminaci"n del per"xido de hidr"geno, as! como en menor medida se emplea en la limpieza de lentes decontacto que se han esterilizado en una soluci"n de per"xido de hidr"geno. El mecanismo completo de la catalasa no seconoce, aun as! la reacci"n qu!mica se produce en dos etapas%

• H- 6 7e(888+3E 9 H- 6 -:7e(8;+3E•  H- 6 -:7e(8;+3E 9 H- 6 7e(888+3E 6 -

0onde 7e3E representa el n'cleo de hierro del grupo hemo unido a la enzima que act'an como cofactores.

#a deficiencia en catalasa produce acatalasia. Esta enfermedad estácaracterizada por la ausencia de actividad de la catalasa en losgl"bulos rojos y se asocia con las lesiones orales ulcerantes.

#a enzima se presenta en forma de homotetrámero y se localiza en los peroxisomas.Esta enzima puede actuar como una peroxidasa para muchas sustanciasorgánicas, especialmente para el etanol que act'a comodonante de hidr"geno. #as enzimas de muchos microorganismos, como el 1enicillium simplicissimum,que exhiben actividad decatalasa y peroxidasa, son frecuentemente llamadas catalasas3peroxidasas.

#a catalasa es una enzima que se encuentra en las clulas de los tejidos animales y vegetales.

#a funci"n de esta enzima en los tejidos es necesaria porque durante el metabolismo celular, se forma una molcula t"xica que esel per"xido de hidr"geno, H- (agua oxigenada+.

Esta enzima, la catalasa, lo descompone en agua y ox!geno, por lo que se soluciona el problema. #a reacci"n de la catalasa sobreel H-, es la siguiente%

#a existencia de catalasa en los tejidos animales, se aprovecha para utilizar el agua oxigenada como desinfectante cuando se echasobre una herida. Comomuchas de las bacterias pat"genas son anaerobias (no pueden vivir conox!geno+, mueren con eldesprendimiento de ox!geno que se produce cuando la catalasa de los tejidos act'a sobre el agua oxigenada.

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E6e!+o de0 -7 sobre 0# #!+i,id#d E/4im8+i!# 

&abiendo que las enzimas son prote!nas, cualquier cambio brusco depH puede alterar el carácter i"nico de los grupos amino y carboxiloen la superficie proteica, afectando as! las propiedades catal!ticas deuna enzima. 5 pH alto o bajo se puede producir la desnaturalizaci"nde la enzima y en consecuencia su inactivaci"n. #a fosfatasa ácidaes más activa a pH a ?.El pH per se no afecta la actividadenzimática, sino la concentraci"n de protones. #os protones además

de alterar la estructura de la enzima y el substrato, pueden participar tambin en la reacci"n como substrato o producto. En esoscasos, la concentraci"n de protones afecta directamente la velocidad de la reacci"n. pH @1A8$-% Catalasa ),>

E6e!+o de 0# Tem-er#+ur# 

2n aumento en la temperatura provoca un aumento de la velocidad dereacci"n hasta cierta temperatura "ptima, ya que despus deaproximadamente *