Guia 02 EB III OK

Guía de trabajo en laboratorio:
“ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Y DESNATURALIZACIÓN DE LA CATALASA”
ALUMNO
PROFESOR
PUNTAJE
IDEAL
OBJETIVOS
I.
Juan Navarro
47 puntos
-
CURSO 3ero medio
FECHA
NOTA
PUNTAJE
OBTENIDO
Analizar la acción de la enzima catalasa y su proceso de desnaturalización.
Aplicar habilidades de pensamiento científico.
MARCO TEÓRICO (8 puntos):
Después del agua, las proteínas son la segundas biomoléculas más abundantes en los seres vivos,
debido a que cumplen diversas funciones biológicas (estructural, enzimática, inmunológica,
transporte y hormonal).Corresponden a polímeros de gran peso molecular, formados por la unión de
cientos de aminoácidos (monómeros) mediante enlaces peptídicos (enlace covalente entre el grupo
carboxilo -COOH de un aminoácido y el grupo amino -NH2 del aminoácido contiguo inmediato).
Uno de los grupos de proteínas más amplio e importantes para el metabolismo celular son las
enzimas, proteínas altamente especializadas que poseen la capacidad de acelerar considerablemente
las reacciones químicas (biocatalizadores). Un ejemplo de enzima es la catalasa. La catalasa en una
enzima que la podemos encontrar en diversos tipos de células y seres vivos y cataliza la reacción de
descomposición del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en agua y oxígeno (H2O2 H2O + ½
O2). El peróxido de hidrógeno es uno de los productos del metabolismo celular en diversos
organismos, pero dada su potencial toxicidad, es transformado enseguida por la enzima catalasa
Las proteínas pueden adquirir diferentes estructuras tridimensionales, las que poseen un carácter
jerarquizado, es decir, implican niveles de complejidad creciente que dan lugar a 4 tipos de
estructuras: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. La estructura primaria (secuencia lineal de
aminoácidos de una proteína), depende de enlaces peptídicos, mientras que las estructuras secundaria,
terciaria y cuaternaria dependen de puentes de hidrógeno y fuerzas intermoleculares.
Las proteínas son sensibles a sufrir reacciones de desnaturalización, es decir, la ruptura de las
fuerzas intermoleculares que mantienen sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria,
conservándose solamente la primaria. Los principales agentes que pueden desnaturalizar una proteína
son el calor excesivo, las variaciones del pH y la agitación molecular. La desnaturalización provoca
la pérdida de la función biológica de la proteína.
Responde:
a)
¿Qué reacción química cataliza la enzima catalasa? ¿Qué importancia tiene esta enzima para los
seres vivos? (3 puntos)
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b)
¿Qué relación existe entre la estructura tridimensional de una proteína y su función biológica? (2
puntos)
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c)
¿Por qué las estructuras tridimensionales secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína se
pueden desnaturalizar con relativa facilidad en comparación con la estructura primaria? (3 puntos)
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1
II.
-
PROBLEMATIZACIÓN E HIPÓTESIS (4 puntos):
Problema:
¿Qué efecto tendrá la temperatura sobre la actividad de la enzima catalasa?
-
Hipótesis:
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III.
OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS:
Objetivos generales:
- Analizar la acción de la enzima catalasa y su proceso de desnaturalización.
- Aplicar habilidades de pensamiento científico.
Objetivos específicos:
- Reconocer reactantes y productos de la reacción de la catalasa con el peróxido de hidrógeno.
- Identificar el rol biológico de la catalasa.
- Relacionan estructura y función biológica.
- Comparar la acción enzimática de la catalasa a diferentes temperaturas.
- Reconocer como el calor y los cambios de temperatura pueden desnaturalizar una proteína.
- Plantear hipótesis de trabajo a partir de un marco teórico y antecedentes previos.
- Reconocer variables en un diseño experimental.
- Evaluar la metodología del diseño experimental.
- Proponer mejoras al diseño experimental en base a sus experiencias
- Contrastar resultados experimentales con hipótesis de trabajo y antecedentes previos.
- Comprobar hipótesis de trabajo.
- Elaborar conclusiones validas en base a resultados experimentales.
IV.
RECONOCIMIENTO DE VARIABLES:(4 puntos)
-
Variable dependiente: ___________________________________________________________
-
Variable independiente: _________________________________________________________
-
Variables controladas:___________________________________________________________
V.
MATERIALES:
-
Hígado de pollo
Plato bajo
Bisturí
3 tubos de ensayo
3 tazas
Balanza
Agua oxigenada
VI.
1.
2.
3.
-
Agua fría y caliente
Guantes
Pinzas
Termómetro
Agua destilada
Jeringa (solo el tubo)
Hielo
METODOLOGÍA (5puntos):
Corta el hígado de pollo en 3 trozos de similar tamaño. Para estar seguro de que tienes la misma
cantidad de tejido en cada trozo debes utilizar la balanza. Recuerda usar guantes y tener
precaución al utilizar el bisturí.
Realiza al menos 4 incisiones con tu bisturí a cada trozo de hígado con el propósito de exponer
aún más la enzima catalasa que se encuentra en los hepatocitos (células del hígado). El número de
incisiones debe ser el mismo para cada trozo.
Prepara 3 tazas con agua a diferentes temperaturas. La primera con agua recién hervida, la
segunda con agua a 37°C (recuerda el uso del termómetro) y la tercera con agua fría y hielo
picado.
2
4.
5.
6.
Con la ayuda de las pinzas, coloca un trozo de hígado en cada una de las tazas y deja reposar por
15 minutos. Es importante que la temperatura del agua se mantenga constante durante la
actividad, por lo tanto, debes recordar cambiar el agua caliente a medida que se enfría y
preocuparte que el agua a 37°C mantenga su temperatura.
Una vez transcurrido los 15 minutos y utilizando las pinzas, coloca cada trozo de hígado en un
tubo de ensayo previamente rotulado (1 caliente; 2tibia; 3 fría).
Llena la jeringa con peróxido de hidrógeno y agrégala al tubo 1. Registra tus observaciones y
luego repite el procedimiento con los tubos 2 y 3.
Responde:
a) ¿Qué etapa de la metodología fue la más difícil de concretar? ¿Por qué? (2 puntos)
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b) ¿Qué cambios podrías realizar en el diseño para mejorar esto? Explica cómo implementarías uno
de ellos. (3 puntos)
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VII.
RECOPILACIÓN DE DATOS(8 puntos):
Responde:
a)
¿Cómo puedes reconocer si existe o no actividad enzimática de la catalasa al momento de
reaccionar con el peróxido de hidrógeno? (2 puntos)
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b)
Completa la siguiente tabla indicando los resultados obtenidos en cada caso (3 puntos):
TAZA 1
(Hígado + Agua
caliente)
15 minutos
TAZA 2
(Hígado + Agua a 37°C)
15 minutos
TAZA 3
(Hígado + Agua fría)
15 minutos
Reacción
con H2O2
(peróxido
de
hidrógeno)
c)
¿En cuál de las 3 situaciones experimentales hubo mayor actividad enzimática? ¿En cuál menor
actividad enzimática?¿Cómo puedes determinar esto? (3puntos)
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3
VIII.
ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIONES:(9puntos)
Responde:
a)
¿Qué ocurre con la actividad enzimática de la catalasa a altas temperaturas? ¿Por qué?(2 puntos)
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b)
¿Qué ocurre con la actividad enzimática de la catalasa a temperaturas cercanas a los 37°C? ¿Por
qué? (2 puntos)
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c)
¿Qué ocurre con la actividad enzimática de la catalasa a bajas temperaturas? ¿Por qué? (2 puntos)
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d)
¿Coinciden los resultados obtenidos en laboratorio con los resultados que se esperaban obtener
según el marco teórico y la hipótesis planteada? ¿Por qué? (3 puntos)
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IX.
CONCLUSIONES (9 puntos):
Responde
a)
¿Qué efecto tiene la temperatura sobre la actividad de la enzima catalasa? Explica (3puntos)
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b)
¿Se comprueba la hipótesis de trabajo? ¿Por qué? (3 puntos)
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c)
La fiebre es un aumento en la temperatura corporal por encima de lo que se considera normal. Es
un mecanismo presente en todos los animales que actúa como respuesta adaptativa ayudando al
cuerpo a combatir bacterias o virus que causan enfermedades. La temperatura normal del cuerpo
humano oscila entre 35 y 37 °C, las fiebres por encima de los 40 °C pueden provocar estrés
celular, infartos cardíacos, necrosis (muerte) de tejidos, delirios e incluso la muerte. ¿A qué se
debe que la fiebre por sobre los 40°C sea tan peligrosa? Explica (3 puntos)
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¡¡¡MUCHO ÉXITO EN TU TRABAJO!!!
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