jueves, 15 de diciembre de 2011

Selectividad "Enzimas"

1. Al medir a una determinada Tª y pH la actividad de una reacción enzimática nos encontramos que durante la A, esta actividad vale 250micromoles/min mg proteína, mientras que durante la situación B vale el doble midiéndola a la misma Tª y PH. Explique las posibles razones que han podido ocasionar este cambio y justifique la respuesta.
En esta reacción ha habido un cambio en la concentración de sustrato en la concentración de coenzimas debido a la acción de un catalizador.


2. Describa el proceso de catálisis enzimática.
Es el proceso por el que se aumenta o disminuye la velocidad de las reacciones químicas sin producirse ningún cambio durante el proceso. Las enzimas que hacen que aumenten la velocidad se llaman, catalizadores positivos, y la que hacen que la disminuyan se llaman, catalizadores negativos.


3. Explique cuál es la función de las enzimas y qué se entiende por apoenzima, coenzima y centro activo.
-Su función es aumentar o disminuir las reacciones metabólicas.


-Apoenzima,
es la que da a la enzima su especificidad y determina la velocidad de la reacción catalítica.


-Coenzima, enzima cuyas propiedades o funciones van dirigidas a fabricar energía siendo, a la vez, un buen protector cardiovascular.
-Centro activo, es la localización sobre la superficie de la enzima donde se une el sustrato y donde tiene lugar la reacción química catalizada por la enzima. Se produce una interacción muy precisa del sustrato en el centro activo estabilizada por numerosas interacciones débiles 



 
4. A la vista de la gráfica, conteste a las siguientes cuestiones:

a. Explique qué representa la gráfica. Indique los valores aproximados de pH para los cuales dos enzimas tienen la misma velocidad de reacción. Para valores de la misma acidez,¿cuál es el enzima con mayor actividad catalítica?

-La gráfica representa el efecto del pH sobre la actividad enzimática.

-La pepsina/papaina entre 5 y 5.5, la pepsina/fosfatasa entre 5.5 y 6, y la fosfota/papaina 6 y 6.5.
-La enzima que tiene mayor actividad catalítica es la pepsina, porque tiene un pH óptimo.

b. Si el pH de la sangre fuera 7.5, indique qué enzimas podrían presentar la actividad catalítica en el plasma sanguíneo. Explique el comportamiento de cada enzima en función del pH.
La fosfata y la papaina podrían presentar la actividad catalítica en el plasma sanguíneo.

5. A la vista de la gráfica, conteste:
a. Explique qué representa esta gráfica.¿Por qué la velocidad de la reacción aumenta al principio de la curva al aumentar la concentración de sustrato?

La concentración de sustrato altera la velocidad de reacción, porque la velocidad en ese momento es directamente proporcional a la concentración.

b.¿Por qué la velocidad permanece prácticamente constante a partir de una determinada concentración de sustrato?¿Qué ocurrirá si se aumenta la concentración de enzimas?

-En la zona de sustrato la velocidad es dependiente de la concentración de enzima.
-La velocidad aumentaría proporcionalmente a lo largo de toda la curva.


6. Al hacer un análisis de la composición química del núcleo se ha detectado la presencia de enzimas, aunque en él no existan ribosomas. Da una explicación razonada de este hecho. ¿Para qué son necesarias estas enzimas? Razone la respuesta.
Porquen llegan al núcleo, ya que han sido sintetizadas por los ribosomas en el citoplasma y esto es para que se haga la síntesis del ADN y ARN.


7. La difteria está producida por la acción de la toxina Corynebacterium difteriae. La toxina impide la acción de la traslocasa, enzima que favorece el movimiento del ARN mensajero en el ribosoma. El efecto de esta toxina puede matar a la célula. Explique razonadamente este hecho.
Esta toxina mata a la célula porque impide el movimiento del ARNm en el ribosoma, este no se sintetiza, y por eso la información genética no se copia, y la célula se muere ya que no tiene esa información para hace sus funciones

8. Enumere tres factores que influyan en la actividad enzimática. Explique detalladamente el efecto de dos de ellos.

-Temperatura: las enzimas tiene un valor de temperatura óptimo en el cual la velocidad de reacción es máxima. Si el valor es menor al óptimo, la enzima disminuye su actividad, si es superior (50 – 60° C), aumentan los choques entre moléculas y la inestabilidad en los enlaces, produciéndose la desnaturalización de la molécula e inactivación irreversible.

-pH: las enzimas tienen un valor de pH óptimo (generalmente neutro) en el cual la velocidad de reacción es máxima. Si el valor se aleja del óptimo, la enzima verá modificada su carga eléctrica al aceptar (medio básico) o donar protones (medio ácido), lo que producirá un cambio en la estructura de los aminoácidos y por tanto, se inactivará la enzima.

-Concentración el sustrato: si a pH y la temperatura constantes, aumenta la concentración del sustrato, aumenta la velocidad de reacción hasta un punto en el cual todas las enzimas se encuentran ocupadas y el sistema ha saturado.



9. En una reacción química en la que la sustancia A se transforma en B, se liberan 10 Kcal./mol de sustrato.¿Cuánta energía se liberaría si la reacción estuviese catalizada por un enzima? Razone la respuesta
Se liberaría la misma porque la enzima sólo afecta a la velocidad de la reacción.


10. En un ensayo enzimático se produjo accidentalmente una elevación brusca de la Tª y se detuvo la actividad enzimática. Al bajar la temperatura se recuperó la actividad enzimática. Explique razonadamente este hecho.

La elevación de la temperatura desnaturaliza la enzima. La bajada de la temperatura permite la renaturalización y se recuperar la actividad enzimática.


11. Al investigar el efecto de la Tª sobre la velocidad de una reacción enzimática se obtuvo la siguiente tabla:

Tª(ºC) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60
Vel(mg producto/s)| 0.5 | 0.9 | 1.4 | 2.0 | 2.7 | 3.3| 3.7 | 3.6 | 2.3| 0.9| 0

Proponga una explicación razonada de los resultados registrados en la misma
A la vez que aumenta la temperatura del enzima, aumenta la velocidad de la reacción, pero hasta una cierta temperatura, ya que después pasada esa temperatura empieza a desnaturalizarse.

12. Defina : enzima, centro activo, coenzima, inhibidor y energía de activación.
-Coenzima, enzima cuyas propiedades o funciones van dirigidas a fabricar energía siendo, a la vez, un buen protector cardiovascular.

-Centro activo,es la localización sobre la superficie de la enzima donde se une el sustrato y donde tiene lugar la reacción química catalizada por la enzima. Se produce una interacción muy precisa del sustrato en el centro activo estabilizada por numerosas interacciones débiles.

-Enzimas, son catalizadores biológicos que aumentan la velocidad de reacción.


-Inhibidor, compuestos o agentes que se combinan con una enzima de manera tal que evita la combinación sustrato-enzima normal y la reacción catalítica.


13. Explique razonadamente cómo afectan la Tª, el pH, y la concentración de sustrato a la actividad de las enzimas. Describa dos tipos de inhibición enzimática.
-Temperatura: las enzimas tiene un valor de temperatura óptimo en el cual la velocidad de reacción es máxima. Si el valor es menor al óptimo, la enzima disminuye su actividad, si es superior (50 – 60° C), aumentan los choques entre moléculas y la inestabilidad en los enlaces, produciéndose la desnaturalización de la molécula e inactivación irreversible.


-pH: las enzimas tienen un valor de pH óptimo (generalmente neutro) en el cual la velocidad de reacción es máxima. Si el valor se aleja del óptimo, la enzima verá modificada su carga eléctrica al aceptar (medio básico) o donar protones (medio ácido), lo que producirá un cambio en la estructura de los aminoácidos y por tanto, se inactivará la enzima.


-Concentración el sustrato: si a pH y la temperatura constantes, aumenta la concentración del sustrato, aumenta la velocidad de reacción hasta un punto en el cual todas las enzimas se encuentran ocupadas y el sistema ha saturado.


14. El colágeno es una proteína de aspecto blanquecino que forma parte de las estructuras resistentes como los tendones. Al hervir el colágeno se obtiene gelatina que es una sustancia muy blanda. Explique razonadamente la causa de este cambio.
Porque es una proteína y si se le aumenta la proteína la temperatura demasiado se rompen los puentes de hidrógenos, y la proteína cambia de forma y esto hace un cambio de función, haciéndose que se vuelve blanda.


15. La polifenoloxidasa es una enzima capaz de oxidar los polifenoles en presencia de oxígeno y así es responsable del pardeamiento (oscurecimiento) que sufren los frutos, como la manzana a los pocos minutos de haberlos cortado. Este pardeamiento se puede evitar reduciendo el acceso del enzima sustrato, en este caso el oxígeno, o añadiendo compuestos ácidos, o calentando durante cinco minutos en agua hirviendo. Explique razonadamente por qué se produce el pardeamiento en estos tres casos.

Si se reduce el acceso del sustrato la velocidad a la que actúa el enzima se ve reducida. La bajada de pH por la adición de ácidos provoca la desnaturalización del enzima, al igual que ocurre cuando se somete a altas temperaturas.

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