Velocidad de reaccion entre Catalasa enzimatica de papa y peroxido de hidrogeno - Reporte de laboratorio

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Universidad Nacional Autónoma de                                             México

Facultad de estudios Superiores Zaragoza

REPORTE DE LA INVESTIGACIÓN

“Velocidad de reacción”

“Nombres”

Materia: Laboratorio de Ciencia Básica I

Profesor: Sergio Cruz Ortiz

Ciudad de México, a 15 de junio del 2022.

• portada
• resumen
• introducción
• procedimiento experimental ( material, procedimiento y diagramas)
• resultados
• discusiones
• conclusiones
• bibliografía

Resumen

Esta práctica consistió en observar cómo afecta la enzima catalasa en la descomposición de peróxido de hidrógeno para comprender la influencia de un catalizador en la velocidad de las reacciones químicas. Para realizar el experimento se utilizó media papa cocida y media papa cruda, se colocaron en dos vasos de precipitados; posteriormente se midieron 100 ml de peróxido de hidrógeno para cada muestra y se les agregó al mismo tiempo para observar las reacciones. Al finalizar la práctica, los resultados muestran que la papa cruda si reaccionó debido a que la enzima catalasa favoreció la velocidad de la reacción, mientras que la papa cocida no reaccionó al perder las propiedades que tiene la catalasa.

Introducción

-Qué es lo que se sabe acerca del asunto en cuestión 

La función de la catalasa Las especies de oxígeno reactivas como el radical superóxido, el radical hidroxilo y el peróxido de hidrógeno (H2O2) se forman durante la reducción del dioxígeno en agua. Estas especies pueden dañar las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos, por lo que se requieren sistemas antioxidantes eficientes, entre los que se incluyen ciertas enzimas. El peróxido de hidrógeno se forma por la dismutación del radical superóxido y también en la reacción de algunas sustancias oxidasas. Hay varias enzimas capaces de degradar el peróxido de hidrógeno: las catalasas, las peroxidasas y las peroxirredoxinas. Las peroxidasas eliminan el H2O2 usándolo para oxidar otros sustratos. A diferencia de las otras enzimas, que requieren de un sustrato reducido, las catalasas dismutan el peróxido de hidrógeno.

Se han identificado tres grupos de catalasas:

• Las catalasas monofuncionales, que contienen hemo y están presentes tanto en los organismos procariontes como en los eucariontes
• Las Mn-catalasas, que son enzimas hexaméricas que no tienen hemo, tienen Mn en el sitio activo y sólo están presentes en algunos organismos procariontes anaerobios.
• Las catalasas-peroxidasas, que tienen actividad de catalasa y de peroxidasa, contienen hemo y sólo están presentes en las bacterias y los hongos.

En la reacción de la catalasa ocurre la transferencia de dos electrones entre dos moléculas de peróxido de hidrógeno en la cual una funciona como donador y otra como aceptor de electrones. El mecanismo de reacción se lleva a cabo en dos pasos. En el primero la catalasa se oxida por una molécula de peróxido formando un intermediario llamado compuesto I. El compuesto I se caracteriza por tener un grupo ferroxilo con FeIV y un radical catiónico de porfirina. En esta reacción se produce una molécula de agua (Reacción 1). En el segundo paso de la reacción, el compuesto I es reducido por otra molécula de peróxido regresando la catalasa a su estado inicial y produciendo agua y dioxígeno (Reacción 2).

Enz (Por-FeIII) + H2O2 → Compuesto I (Por+•-FeIV-O) + H2O ❶

Compuesto I (Por+•-FeIV-O) + H2O2 → Enz (Por-FeIII) + H2O + O2 ❷

Problema

¿Cómo afecta a la velocidad de reacción un catalizador?

Qué sabemos

El catalizador aumenta la velocidad de la reacción química al reducir la energía del estado de transición y así disminuir la energía de activación y/o cambiando el mecanismo de la reacción. La catálisis puede ser homogénea, heterogénea o enzimática.

Que no sabemos

Cuanto tardara el catalizador (papa) en hacer efecto, y afectar la descomposición del agua oxigenada, lo cual es parte del problema que queremos resolver con esta práctica.

¿Por qué es importante?

Es importante entender el efecto de los catalizadores en la velocidad de una reacción química, y cómo esto ayuda a nivel experimental hacer más rápido y eficiente un proceso químico, y que como consecuencia puede traer mejores resultados, además de un ahorro de recursos significativo a largo plazo.

Objetivo general

• Identificar cómo influyen los catalizadores en la velocidad de reacción.

Hipótesis:

• Experimento Catalizador: Si se tiene tres muestras de 50 mL de peróxido de hidrógeno puro con 1, 2 y 3 trozos de papa respectivamente, entonces la muestra con los 3 trozos de papa se descompondrá más rápido en agua y oxígeno por efecto de la catalasa.

Procedimiento experimental ( material, procedimiento y diagramas)

Durante la experimentación se usó el siguientes materiales y procedimiento, además de  recurrir como elementos de apoyo los diagramas 1 y 2 para facilitar el entendimiento del mismo y considerar las posibles causas de sesgos.

Variable independiente

muestra de papa

Variable dependiente

Tiempo

Variables constantes

Presión atmosférica, Temperatura ambiente, volumen de la muestra.

Material

• 2 vasos de precipitados de 150 ml
• ½ papa picada cruda
• ½ papa picada cocida
• 200 ml de peróxido de hidrógeno (H2O2)
• Cronómetro
• Probeta  de 100 ml

Procedimiento para experimento 1: Los catalizadores

1. se etiqueto los dos vasos de precipitados
2. Agregado a cada vaso la muestra de la papa cruda y al otro la muestra de la papa cocida.
3. Medidos 100 ml de peróxido de hidrógeno para cada muestra, se vertieron al mismo tiempo ambas muestras.
4. Se observó y registró los cambios durante la reacción de cada vaso en el periodo de 30 minutos.

Diagrama 1:El procedimiento realizado en esta práctica

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Diagrama 2: Posibles factores de errores.[pic 4]

Registro de datos.

los presentes resultados fueron registrados

Experimento  1:  Los catalizadores

¿Qué se observó en la muestra uno después de 1 minuto?

La muestra comenzó a formar burbujas al fondo y paredes del vaso; y por encima se formó una espuma blanca.

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