01 ENZIMA ACTIVA animal - SILADIN Oriente

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO.
COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES.
PLANTEL ORIENTE.
ÁREA DE CIENCIAS EXPERIMENTALES.
ESTRATEGÍA para: BIOLOGÍA I.
TÍTULO: ENZIMA ACTIVA (HÍGADO).
BIOLOGÍA I. SEGUNDA UNIDAD.
¿CÓMO SE LLEVA A CABO LA REGULACIÓN, CONSERVACIÓN
Y REPRODUCCIÓN DE LOS SISTEMAS VIVOS?
Tema 2. Procesos de regulación.
El subtema 2,1 Concepto e importancia del metabolismo: Anabolismo y catabolismo como
procesos Bio-energéticos.
APRENDIZAJES que se pretenden lograr:
Esta actividad cubren los aprendizajes semejantes a los de otras:

Comprende la importancia de los procesos de regulación, conservación y
reproducción, como parte de lo que requiere un sistema para mantenerse vivo y
perpetuarse.

Aplica habilidades, actitudes y valores al llevar a cabo actividades documentales y
experimentales que contribuyan a la comprensión de los procesos de regulación,
conservación y reproducción.

Y, Aplica habilidades, actitudes y valores para comunicar de forma oral y escrita la
información derivada de las actividades realizadas.
Esta dinámica en particular pretende:

Comprende la importancia de los procesos de regulación, conservación y
reproducción, como parte de lo que requiere un sistema para mantenerse vivo y
perpetuarse.
Trabajos y documentos aceptados de los alumnos MANDARLOS a: p r o f p s m @ h o t m a i l . c o m
-Con atención a Pedro Serrato Meza
UNAM, CCH.
Plantel Oriente.
Área de Ciencias Experimentales.
ANTECEDENTES de la práctica.
PEA-03
Biología I.
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Pág.
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Título: una enzima activa.
Explica los aspectos generales de la fotosíntesis, respiración, fermentación, replicación de
ADN y síntesis de proteínas.
ACTIVIDADES DE APERTURA.
Responder al cuestionario de tarea; si entrega en tiempo y forma: puede hacer una investigación bibliográfica
con el tema de la práctica, que se suma al Marco Teórico; nuevamente si se entrega en tiempo y forma, lea de
la guía para exámenes extraordinarios para la asignatura de Biología I, subrayar los textos que aporten
elementos al Marco Teórico de la práctica.
Si no cumplió las tareas, lea y subraye el Marco Teórico del Instructivo que se le proporcionó,
INTRODUCCION.
ENZIMA.- Proteína que actúa como
catalizador (es decir, sustancia que en
pequeña
cantidad
estimula
una
reacción química sin consumirse en la
reacción), en virtud de su capacidad
para aumentar la reactividad de una o
más sustancias específicas (llamadas
substrato). Existen enzimas de tipos
muy variados, cada uno de los cuales
estimula directamente un número muy
reducido de reacciones químicas. En
los seres vivos siempre están en marcha un elevado número de reacciones químicas. Muchas de
las reacciones metabólicas no se desarrollarían de modo perceptible en ausencia de enzimas, a
la temperatura y demás condiciones en que existen dichos seres; por esto el metabolismo
depende enteramente de las enzimas.
Las enzimas son proteínas que tienen una función: bajar la energía de activación de las
reacciones químicas necesarias para la vida. Conservando la energía libre de los reactivos y de
los productos; e, incluso la diferencia entre ellos. Respeta también el curso de la reacción.
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Título: una enzima activa.
Una enzima ejerce su acción sobre el substrato combinándose con él y activándolo de forma que
posteriormente el substrato experimenta nuevos cambios químicos y al mismo tiempo se separa
de su combinación con la enzima.
Por lo tanto, debido a este proceso la enzima no es consumida, sino que al final queda libre y está
en disposición de combinarse con nuevas cantidades de substrato. Como la activación del
substrato es rápida, una cantidad muy pequeña de enzima puede producir un efecto notable. Una
molécula de catalasa es capaz de descomponer 40.000 moléculas de peróxido de hidrógeno por
segundo en el punto de congelación. De hecho muchas enzimas se hallan presentes en
cantidades relativamente pequeñas. Muchas enzimas activan únicamente un tipo de substrato.
Otras son menos específicas, pero aun así, solamente reaccionan con sustancias químicamente
afines. Existen, pues, gran número de enzimas diferentes para el total de reacciones distintas del
metabolismo. Cada enzima requiere ciertas condiciones definidas para su acción óptima,
especialmente en lo que se refiere al pH, la presencia de sustancias accesorias específicas
(coenzimas, activadores) y la ausencia de sustancias inhibidoras específicas.
Las enzimas son sustancias inestables y son fácilmente destruidas o inactivadas; por ejemplo, por
la temperatura elevada, o por un gran número de sustancias químicas. Es probable que, aunque
no son consumidas en la reacción, las enzimas se degraden lentamente y hayan de ser
resintetizadas. Los micro nutrimientos requeridos para los organismos probablemente están
destinados en gran parte a la regeneración de ciertas enzimas y coenzimas.
Las enzimas son producidas en el interior de las células vivas y muchas ejercen su acción allí,
aunque con frecuencia es posible extraerlas y estudiarlas fuera de la célula. Algunas enzimas (por
ejemplo, las digestivas de los vertebrados) son secretadas normalmente al exterior de las células.
En los procesos metabólicos de las células, y también en la digestión, las enzimas trabajan como
un sistema en el que los productos de una reacción se convierten en los substratos de otra.
La cantidad efectiva de una determinada enzima en el interior de una célula parece estar
gobernada de dos maneras:
1) La producción de nuevas moléculas de enzima puede ser reprimida o estimulada mediante el
control del gene responsable en último término de su formación. La inducción enzimática consiste
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Título: una enzima activa.
en la producción de enzima activa, eliminando la represión del gene pertinente, cuando un
metabolito, a menudo un substrato de la enzima, es administrado a las células.
2) La actividad de las moléculas de enzima ya existentes puede ser inhibida con frecuencia por un
producto, no resultante de la actividad de la propia enzima, sino de la actividad de otra enzima
situada en otro punto de la cadena enzimática que constituye el sistema enzimático, se produce
así una auto limitación automática de la actividad de todo el sistema.
En un gran número de organismos, incluyendo plantas, animales y bacterias se han encontrado
enzimas y sistemas enzimáticos muy similares, lo cual explica las semejanzas fundamentales de
muchos aspectos de su metabolismo. Algunas enzimas se han obtenido en forma pura y cristalina.
Algunas de ellas son enteramente proteínas (por ejemplo, las enzimas proteolíticas); otras están
constituidas por proteína y un grupo prostético (por ejemplo, muchas de las que intervienen en la
oxidación y reducción). Las enzimas suelen bautizarse añadiendo el sufijo -asa a la raíz que indica
la naturaleza del substrato o de la reacción.
METABOLISMO
En general, procesos químicos que se desarrollan en el interior de un organismo, o en alguna de
sus partes. Comprenden la desintegración de los compuestos orgánicos desde formas complejas
a otras más sencillas (catabolismo) con liberación de energía que queda disponible para las
múltiples actividades orgánicas; y la elaboración de compuestos orgánicos complejos a partir de
otros más simples (anabolismo) utilizando la energía liberada por el catabolismo y, en el caso de
los organismos autótrofos, la energía de fuentes externas no orgánicas (especialmente la de la luz
solar). El catabolismo no queda limitado únicamente a la degradación de las "sustancias
alimenticias" necesarias para satisfacer las demandas de energía del organismo. Actúa
continuamente sobre muchos componentes del organismo si bien son degradados a diversas
velocidades (el ADN de las células en reposo es uno de los componentes que se mantienen más
estables); y del mismo modo el anabolismo implica la síntesis continua de muchos componentes
orgánicos. Tales procesos se desarrollan incluso en tejidos aparentemente estáticos como el
hueso.
Este ciclo metabólico cuya magnitud sólo se ha puesto de manifiesto desde que se emplean
sustancias "trazadoras" es un sistema de reacciones predominantemente controladas por
enzimas. En muchos aspectos del metabolismo que han sido suficientemente investigados, como
el catabolismo de los carbohidratos, existe semejanza fundamental en gran variedad de
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organismos, que comprende plantas, animales y bacterias. De acuerdo con ello hay también
estrecha semejanza entre las enzimas de tales organismos. Metabolismo de algún componente de
un organismo (por ejemplo, "metabolismo de las grasas") parte del metabolismo total que afecta a
dicho componente. TRAZADORES (Marcadores). Los átomos de la mayor parte de elementos
químicos no son todos iguales, sino que hay algunos de diferentes tipos, llamados isótopos, que
se diferencian por su peso atómico, pero no por sus propiedades químicas. Algunos isótopos son
muy raros en estado natural, pero, susceptibles de concentración; y muchos, de tipo radiactivo,
pueden prepararse artificialmente. Estos isótopos se usan experimentalmente como "trazadores";
es decir, pueden ser incorporados en compuestos importantes desde el punto de vista biológico,
administrados a un organismo y determinar sus movimientos y cambios de combinación química
mediante el análisis del organismo o de sus productos.
Los isótopos radiactivos son muy fáciles de seguir por su radiación; por ejemplo, mediante autoradiografías.
A. Trabajo de Investigación.
Preconceptos: Proteínas, enzimas, estructura de las proteínas, desnaturalización y relación
entre la función de una enzima y su desnaturalización.
Preguntas generadoras:

¿cuál es el papel de la enzima en el metabolismo?
________________________________________________________________________

¿Qué relación existe entre la estructura de la proteína y su función enzimática?
________________________________________________________________________

Y ¿Qué pasa con la función enzimática cuando la proteína se desnaturaliza?
________________________________________________________________________
Planteamiento del problema:

¿qué relación existe entre la estructura de la proteína con su función enzimática?
________________________________________________________________________

Y ¿Qué pasa cuando se le desnaturaliza?
________________________________________________________________________
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Título: una enzima activa.
B. Trabajo de Laboratorio o la práctica.
APRENDIZAJES:
*
Comprender que los sistemas vivos se mantienen gracias a su capacidad de transformar
energía. (Incluido el de economizar la energía)
ESTRATEGIAS:
*
Realización de experiencias de laboratorio para el estudio de los procesos de regulación
celular, conservación y reproducción.
Hipótesis: Plantearla en él equipo, en función de dos tipos de variables, la dependiente y la
independiente.
ACTIVIDADES DE DESARROLLO:

Tenga la mano el instructivo para la práctica, así como el MATERIAL <Traer de Casa>,

Durante el desarrollo de la práctica se revisarán los trabajos, indicando las muestras que
son candidatas viables para ser aceptadas.

Las muestras sólo serán aceptadas cuando se logre captar una interpretación de los
objetivos propuestos.

Contestar los cuestionarios incluidos en el INSTRUCTIVO.
INSTRUCCIONES PARA LA PRÁCTICA.
MATERIAL: En este ciclo iniciamos un nuevo evento, “Las Fotos del Recuerdo”. De ser posible se te invita a
participar. Se aceptan fotos de cada proceso de práctica, ejercicio o clase; que sean vivénciales:
Mortero con pistilo por equipo o sacar la licuadora para todos.
Lámpara de alcohol.
Por equipo:
Para el grupo:
Gradilla.
Ácido clorhídrico (30 %).por grupo,
100 ml. en un erlen-meller de 250 ml
y jeringa y pipeta de 5 ml.
Ácido nítrico (30 %). 100 ml.
en un erlen-meller de 250 ml con
jeringa y pipeta de 5 ml.
Hidróxido de sodio al 5%, 100 ml.
en un erlen-meller de 250 ml y
jeringa y pipeta de 5 ml.
Licuadora.
Balanza.
Se recomienda usar la bata.
7 Tubos de ensaye (10 X 150 ml.),
medianos.
7 Tubos de ensayo (15X ___),
grandes.
3 Vasos de precipitado de 250 ml.
Varilla de agitación.
Papel indicador.
Una caja de petri. Mechero de
alcohol.
2 probetas de 10 ml.
Traer de casa, por equipo:
Agua oxigenada, líquida.
Un hígado fresco de pollo,
Un batidor de huevos manual.
Un huevo, por equipo.
Paño limpio y seco.
Papel suave para limpiar.
Cerillos.
Cuide de tener una balanza de su
lado.
Procedimiento: (el tratamiento de las proteínas)

En un vaso de precipitado coloque una clara de huevo de peso conocido, agregue 3.0 mililitros
de agua por gramo de clara, mezcle bien; de ser necesario rompa los grandes cuerpos de la
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Título: una enzima activa.
albúmina, NO AGITE VIOLENTAMENTE porque se desnaturaliza (hace espuma), realice
agitación lenta pero que rompa los cuerpos formados de la albúmina.

Disponga cinco tubos de ensayo medianos con dos mililitros de albúmina de huevo a cada uno.
Agregue a cada uno lo que a continuación se le indica:
Muestra:
1
Al agregar:
1 ml. de ácido
nítrico (30 %).
¿Qué le pasa? Con el tratamiento?
_______________________________________________________
1 ml. de ácido
2
clorhídrico
_______________________________________________________
(30 %).
1 ml. de
3
hidróxido de
_______________________________________________________
sodio (5 %).
1 ml. de agua
4
pura y
_______________________________________________________
calentar.
1 ml. de agua
5
pura y agitar.
_______________________________________________________
Sabemos: que la actividad de una enzima depende de se estructura terciaria, sostenida por
puentes de di-sulfuro, que son rotos por: tratamientos químicos o físicos, como los que han
ocurrido;

La desnaturalización de una proteína se debe al rompimiento de los puentes di-sulfuro, al
romperse dejan de ser solubles en agua (se ponen blancas);

No todos los tratamientos son efectivos;

La efectividad se denota por su blancura u opalescencia.
Procedimiento: (después de la desnaturalización de las proteínas)

Pese un hígado fresco de pollo, de peso conocido, agréguele 2.0 (dos) mililitros de agua por
cada gramo de hígado, muélalo y mézclelo en forma homogénea.

Disponga cinco tubos de ensayo grandes con dos mililitros de la mezcla de hígado molido, en
cada uno de ellos.
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Título: una enzima activa.
Agregue a cada uno lo que a continuación se le indica:
Primer paso:
Muestra:
Agrega
Segundo paso:
¿Qué pasa?
Al
adicionar:
1 ml. de:
_________________
____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
nítrico
_________________
_____ ____ ___ ___ ___ ___ __ ____
(30 %)..
_________________
Ácido
_________________
clorhídrico
_________________
(30 %).
_________________
Hidróxido
_________________
de sodio
_________________
(5 %).
_________________
2
3
Agua pura
4
y calentar.
_________________
_________________
_________________
5
gas que se desprende.
Ácido
Un mililitro de. agua oxigenada (H2O2)
1
¿Qué pasa? Observe las burbujas o el
____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
_____ ____ ___ ___ ___ ___ __ ____
____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
_____ ____ ___ ___ ___ ___ __ ____
____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
_____ ____ ___ ___ ___ ___ __ ____
Agua pura
_________________
____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
y agitar.
_________________
_____ ____ ___ ___ ___ ___ __ ____
_________________
Si sabemos:
 Que no podemos ver la afectividad del tratamiento; pero, lo podemos suponer igual al
ocurrido con la albumina, o al de la clara de huevo:
 Que la enzima catalasa es una proteína. Que baja los umbrales de actividad de la
separación del oxigeno del agua oxigenada, hasta el punto de hacer a la reacción
espontánea.
 Que las proteínas se desnaturalizan.
 Que una enzima desnaturalizada pierde su efectividad.
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Título: una enzima activa.
Responda al siguiente cuestionamiento:
¿En qué condiciones se desnaturaliza una proteína? __________________________________
______________________________________________________________________________
Si la catalasa es una proteína ¿En qué casos se desnaturalizo?_________________________
______________________________________________________________________________
Si esta desnaturalizada ¿En qué casos NO debe haber función de la catalasa? _____________
______________________________________________________________________________
¿En qué casos la enzima NO se desnaturalizó? Por lo que, SI DEBE haber reacción o separación
del oxígeno del agua oxigenada.____________________________________________________
______________________________________________________________________________
ACTIVIDADES DE CIERRE:
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Reporte de la práctica.
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Primera parte del reporte.
Incluye las ilustraciones más representativas (Máximo Cuatro).
Elabora una UVE de lo que comprendió; sobre el siguiente esquema, usa en él cuadros de texto.
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Reporte de la práctica.
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Título: una enzima activa
Del mismo modo conteste el siguiente cuestionario. (ORIENTACIÓN DEL PENSAMIENTO)
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11/ 14.
Reporte de la práctica.
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¿Por qué se usa CLARA
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Título: una enzima activa.
DE HUEVO en primer lugar?
______________________________________________________________________________
¿Qué se quiere demostrar con la primera serie de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Qué pasa con el ácido nítrico en la primera serie de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Qué pasa con el ácido clorhídrico en la primera serie de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Qué pasa con la sosa caustica o hidróxido de sodio en la primera serie de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Qué pasa con el calor en la primera serie de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Por qué se usa el HÍGADO en la segunda serie?
______________________________________________________________________________
¿Qué se quiere demostrar con la segunda serie de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Qué pasa con el ácido nítrico en la segunda serie de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Qué pasa con el ácido clorhídrico en la segunda serie de tubos?
______________________________________________________________________________
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Reporte de la práctica.
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13/ 14.
Título: una enzima activa.
¿Qué pasa con la sosa caustica o hidróxido de sodio en la segunda serie de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Qué pasa con el calor en la segunda de tubos?
______________________________________________________________________________
¿Qué pasa con el agua en la primera y segunda de tubos?
______________________________________________________________________________
La segunda parte del reporte de la Práctica sólo se acepta con autorización. Debe incluir los
cuestionamientos iniciales y previos a la práctica.
Resultados.
Reportar empleando notas, esquemas y dibujos; los indicados y los que usted crea necesarios.
Tomadas durante el proceso.
Análisis de resultados,
Una opinión de equipo será la importancia de los resultados y la actividad de laboratorio realizada.
Debe incluir los cuestionamientos previos(los de las tareas), iníciales, trans y post de la
práctica; y, la Práctica-Investigación adicional (una explicación en 10 ó 15 renglones y un marco
teórico con dos fuentes bibliográficas, con no más de 1 y media páginas).
Conclusiones.
Intente definir lo que pasará con otro tipo de manejos,
Autor: Grupo: Equipo:
Fecha:
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Título: una enzima activa.
Bibliografía: ORIENTACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
 Alexander, Piter, Biología, Editorial, lingüística, EE.UU., 1992. QH303.2 A44
 Biggs, A.,Kapicka, C. y Lundgren.L., Biología. McGraw-Hill, 2000. Colocación: QH307.2, B544318.
 Curtis, H., Biología, México, Panamericana, Sexta Edición.
Colocación: QH 308, -C 86.
 Muñoz H., E., Velasco, S. T., Albarrachin et al. Biología. McGraw-Hill, 2000. Colocación:
QH315, -B53 Purves, et al., Biología la ciencia de la vida. 6ª edición. Editorial Médica Panamericana,
Buenos Aires. 2003.
 Solomon, P., E., Berg, R., L., y Martín, W., D., Biología. McGraw-Hill, Quinta Edición, 2001.
Colocación: QH307.2, -B544318.
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