Cinética Química y Biológica

Tecnológico nacional de México

ITVH

Unidad 4 y 5

Reporte de practica

Materia:

Cinética Química y Biológica

Sexto semestre

Introducción

Las enzimas son los catalizadores de los sistemas biológicos y se caracterizan por tres importantes propiedades: incrementan grandemente las velocidades de reacción, tienen una elevada especificidad y pueden ser reguladas por diferentes metabolitos, los cuales aumentan o disminuyen su actividad de acuerdo a las necesidades del proceso.

En buena medida, estas propiedades se basan en el fenómeno de reconocimiento molecular, el cual se define como un proceso que implica la unión selectiva de un sustrato por un receptor con la finalidad de llevar a cabo una función específica, En ese sentido, una de las áreas de mayor desarrollo en la última parte del siglo XX fue el estudio de los mecanismos a través de los cuales los sistemas biológicos cumplen su función. Así se ha logrado establecer que un aspecto esencial en el reconocimiento molecular es la naturaleza específica de las interacciones entre uno o más sitios de una molécula con sitios específicos de otra molécula, para un efectivo reconocimiento una de las moléculas debe poseer una cavidad que reúna la forma y el tamaño de la estructura de la otra molécula y también, contener grupos de unión capaces de interaccionar con regiones complementarias de dicha molécula y como un ejemplo de lo anterior es la catálisis enzimática en donde el sustrato se une fuertemente al sitio activo de la enzima que siempre es una cavidad en forma de bolsa o hendidura mediante enlaces no covalentes, de tal manera que queda orientado de forma adecuada para que los sitios catalíticos converjan en forma bien definida con el sustrato; el número y arreglo de las interacciones no covalentes que se presentan entre el sitio activo del receptor y la molécula huésped definen en gran medida la alta selectividad mostrada por los sistemas enzimáticos.

Objetivos

? General

-Demostrar cómo afecta la concentración a la actividad catalítica de una enzima

? Específico

-Identificar cuáles detergentes contienen proteasas y celulasa

-Demostrar la hidrolisis de proteínas y celulosa de las enzimas proteasa y celulasa

Generalidades

Prácticamente todas las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos están catalizadas por enzimas. Los enzimas son catalizadores específicos. La mayoría de las enzimas se componen de proteínas globulares de tamaño muy variable: desde monómeros de 62 aminoácidos, hasta enormes cadenas de

alrededor de 2500. Cada enzima cataliza un solo tipo de reacción, y casi siempre actúa sobre un único sustrato o sobre un grupo muy reducido de ellos. En una reacción catalizada por un enzima:

? La sustancia sobre la que actúa el enzima se llama sustrato.

? El sustrato se une a una región concreta del enzima, llamada centro activo. El centro activo comprende (1) un sitio de unión formado por los aminoácidos que están en contacto directo con el sustrato y (2) un sitio catalítico, formado por los aminoácidos directamente implicados en el mecanismo de la reacción.

? Una vez formados los productos el enzima puede comenzar un nuevo ciclo de reacción

1. El enzima y su sustrato

2. Unión al centro activo

3. Formación de productos

Los enzimas, a diferencia de los catalizadores inorgánicos catalizan reacciones específicas. Existen más de 75.000 enzimas diferentes, pero, dependiendo de las reacciones químicas que estimulen. Sin embargo, hay distintos grados de especificidad. Las enzimas se clasifican en base a la reacción específica que catalizan, de la siguiente manera:

Clasificación de las enzimas

Propiedades

Como todo verdadero catalizador, las enzimas muestran las siguientes propiedades:

? Están presentes en pequeñas cantidades.

? No sufren alteraciones irreversibles en el curso de la reacción y por lo tanto, cada molécula de enzima puede participar en muchas reacciones individuales.

? No tienen efecto sobre la termodinámica de la reacción.

? Tiene gran poder catalítico

? Son catalizadores en las reacciones químicas de los sistemas biológicos.

? Poseen un elevado grado de especificad de sustrato.

? Funcionan en soluciones acuosas en condiciones suaves de pH y temperatura.

Aplicación de las enzimas

Las enzimas tienen numerosas aplicaciones en la industria química, alimentaria, farmacéutica y cosmética, entre otras. Por estas y otras ventajas, las enzimas tienen numerosas aplicaciones en la industria química, alimentaria, farmacéutica y cosmética, entre otras. Las enzimas industriales más utilizadas son carbohidrasas, proteasas y lipasas, aunque también se emplean oxidorreductasas e isomerasas. La mayoría de estas enzimas son de origen microbiano, y solo unas pocas proceden de animales o vegetales superiores

Las enzimas muy útiles en nuestra vida cotidiana son las proteasas, amilasas o lipasas que forman parte de los detergentes. Las proteasas eliminan manchas de sangre o hierba; las amilasas residuos de alimentos como salsas o purés y las lipasas las manchas de aceite o maquillaje.

Muchos de los medicamentos que tenemos a nuestro alcance se obtienen o formulan a partir de enzimas.

Sectores como el alimentario, emplean enzimas para mejorar sabores, facilitar la digestión, mejorar los valores nutricionales de los alimentos o reducir los efectos alergénicos, como es el caso de la lactasa. Esta enzima se emplea en la preparación de productos para intolerantes a la lactosa, degradando ésta en azúcares, glucosa y galactosa.

En la industria textil, se emplean para el tratamiento de fibras y telas, para los pantalones vaqueros lavados a la piedra sustituyendo a otros productos químicos.

Los productos cosméticos y de cuidado personal incluyen o usan enzimas en su fabricación para mejorar la calidad o propiedades de los mismos.

En la industria papelera, se emplean para el refinado y blanqueado del papel, retirar capas protectoras de almidón y mejorar las características de la hoja tales como la resistencia, grosor o suavidad.

Es de especial interés el uso de enzimas en la producción de bioetanol de segunda generación (2G), donde la utilización de las mismas juega un papel fundamental en la degradación de la biomasa lignocelulósica contribuyendo a la viabilidad de la tecnología.

Las enzimas son, por tanto, biocatalizadores

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