PRÁCTICA No. 5 “Estudio Cinético de la enzima alfa-amilasa”

PROGRAMA EDUCATIVO

LICENCIATURA EN BIOLOGÍA

EXPERIENCIA EDUCATIVA

BIOQUÍMICA

DOCENTE

DR. RÉGULO CARLOS LLARENA HERNÁNDEZ

TRABAJO

PRÁCTICA No. 5
“Estudio Cinético de la enzima alfa-amilasa”

ESTUDIANTE

MELISSA MORALES MARIN

BLOQUE Y SECCIÓN

303

AMATLÁN DE LOS REYES, VERACRUZ

21 DE OCTUBRE DE 2015

Práctica No. 5
“Estudio Cinético de la enzima alfa-amilasa”

INTRODUCCIÓN

                La cinética enzimática comprende el estudio de la velocidad a la que transcurren las reacciones biocatalizadas por enzimas, los factores capaces de transformarla y los mecanismos por los cuales transcurre. La velocidad de las reacciones enzimáticas se define como la cantidad de sustrato transformado por la enzima en la unidad de tiempo. Esto depende de la cantidad de complejo E-S, que se forma y la facilidad con que el mismo logra descomponerse posteriormente. Cualquier factor capaz de modificar lo anterior influirá en la velocidad de la reacción.

La enzima a-amilasa, presente en la saliva, digiere inicialmente hidratos de carbono- principal fuente de la dieta humana- tales como el almidón. El almidón es la principal fuente de reserva de glúcidos que poseen las plantas y abunda en los tubérculos como la patata y diversos cereales, como el arroz, maíz y trigo. El almidón es una mezcla de polisacáridos llamados amilasa y amilopectina.

 La enzima a-amilasa, es una enzima de naturaleza gluproteíca que existe en seis formas moleculares (isoenzimas), diferentes por su composición en aminoácidos o contenido en glúcidos. Tiene un pH óptimo de 6 a 8, siendo en Cl- su principal activador. Ésta enzima hidroliza al azar los enlaces a (1:4), que unen residuos de glucosa en almidón, a excepción de los enlaces cercanos a los extremos y a los puntos de ramificación de las cadenas. Por la acción de ésta enzima, en la boca la longitud de la cadena de almidón se reduce de varios miles a unas ocho unidades de glucosa. La alta concentración de protones en el estómago inactiva la a-amilasa salival. La digestión del almidón continúa en el intestino delgado por la acción de la a-amilasa pancreática, como producto se forma una mezcla de disacárido maltosa, el trisacárido maltotriosa, y oligosacáridos conocidos como dextrinas que poseen ramificaciones a(1:6).

OBJETIVOS

• Análisis de la cinética enzimática.
• Comprender la importancia del papel fundamental y funcional de las enzimas.
• Comprobar la influencia de la concentración del sustrato de la concentración de enzima, el pH y la temperatura de la cinética de la enzima a-amilasa salival en su acción sobre los enlaces a-1:4 del almidón.
• Desarrollar destrezas en el uso del material de laboratorio.

Fundamento

        El almidón. Es un polímero de elevado peso molecular formado por una sucesión de moléculas de a-D-Glucosa unidas por enlaces glucosídico a-1:4  y que se ramifican en determinados puntos de la cadena mediante enlaces a-1:6. Estos enlaces dan origen a dos polímeros distintos, la amilosa y la amilopectina que a su vez forman los granos de almidón.

Los granos de almidón están formados por amilosa en su parte interior y amilopectina en sus capas más externas. La amilosa es un polímero predominantemente lineal constituido por enlaces a-1:4 que adoptan una disposición helicoidal, mientras que la amilopectina es un polímero muy ramificado formado por un número mayor de unidades de glucosa.

[pic 3]

        El almidón es el principal polisacárido de reserva de los vegetales, se encuentra, principalmente en las semillas, frutos, legumbres, tubérculos y cereales. El almidón se sintetiza a partir de la glucosa generada en procesos de fotosíntesis y se almacena en los amiloplastos. El contenido relativo de amilosa y amilopectina, así como las características de los granos, varía según la fuente de almidón.

        En la naturaleza existe una amplia gama de enzimas responsables de la hidrólisis del almidón son los denominados enzimas aminolíticos o amilasas. Su acción da lugar a oligosacáridos, maltosa y finalmente glucosa.

Hay que distinguir entre dos clases de amilasas: alfa y beta. (α y β)

La β-amilasa es la que corta de dos en dos unidades de glucosa las cadenas de almidón, empezando por el extremo no reductor. Su actividad de se detiene al encontrar un enlace 1-6, así pues la β- amilasa degrada totalmente la amilosa a maltosa mientras que el producto de su acción sobre la amilopectina es maltosa y dextrinas límite.

Por otro lado la α-amilasa degrada el almidón de una forma mucho más desordenada, ataca enlaces 1-4 en zonas aleatorias de la cadena, incluso a ambos lados de los enlaces 1-6. Dependiendo del tiempo de contacto se obtiene como producto de ésta reacción un conjunto de oligosacáridos variados, en parte ramificados, denominados dextrinas, de peso molecular variable. Si se prosigue la reacción las cadenas rectas se acaban convirtiendo en maltosa y maltotriosa.

El lugol o solución de Lugol es una solución de I2 (1%) en equilibrio con Kl (2%) en agua destilada. Fue nombrada en honor al físico francés J. G. A. Lugol. El lugol colorea las micelas de almidón de color azul intenso casi negro. El almidón es una mezcla (en diferentes proporciones según las especies), de los polisacáridos amilosa (10-20%) y amilopectina (80-90%). El almidón es coloreado de azul en presencia de Lugo, debido a una absorción o fijación de I3 sobre las unidades de glucosa de la amilosa y ayuda a mantener su estructura. Al calentar hasta ebullición desaparece la estructura ternaria (incoloro) y reaparece al enfriar (azul-violeta).

Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química, sin verse alterada ella misma en el proceso global. La mayor parte de los catalizadores biológicos, aunque no todos ellos, son proteínas que denominamos enzimas. La actividad de las enzimas es sensible a cualquier factor ambiental que distorsione la estructura proteica. Las enzimas son especialmente sensibles a las variaciones de la fuerza iónica, la temperatura y el PH.

La temperatura afecta a las reacciones catalizadas por las enzimas. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la velocidad de la reacción. Sin embargo, las proteínas se desnaturalizan a temperaturas elevadas. Cada enzima tiene una temperatura óptima a la que actúan con su máxima eficacia.
La concentración de ion hidrogeno (pH) afecta a las enzimas de diversas formas mediante la modificación del estado iónico del sitio activo, del sustrato a través de alterar la estructura funcional de la enzima. Al igual que con la temperatura, el valor de pH al cual la enzima presenta su máxima actividad se conoce como el pH óptimo. Por tanto, los cambios bruscos de temperatura y de pH inactivan a las proteínas mediante la desnaturalización de su estructura tridimensional. Podemos aprender más acerca de la forma en que actúan las enzimas mediante los estudios de modulación de la actividad enzimática utilizando activadores e inhibidores. Existen diferentes tipos de moléculas que activan o inhiben a las enzimas, los cuales actúan de diversas maneras.

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