ESTUDIO DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
DE LA CATALASA
Materiales que debe conseguir el estudiante:
Hígado de res ( 1/4 libra)*
2 botellas con agua oxigenada**
3 sobres con gasa*
hielo*
arena*
discos de papel filtro*
bolsa de basura*
palillos de dientes**
fósforos*
jeringuilla de 1cc**
2 goteros**
una cuchilla para cortar el hígado**
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*
por salón
**
mesa
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materiales que están presentes en el laboratorio:
termómetro (1)
botellas cuadradas de reacción (4)
cilindros graduados de diferentes volúmenes (3)
tubos de ensayo medianos (2)
bandejas de vidrio (1)
plato Petri (1)
Soluciones amortiguadoras de pH (pH6, pH7, pH8)
Mortero y pilón
embudo
PROCEDIMIENTO:
Preparación previa a la experiencia
Dos estudiantes deben llegar 5 minutos antes del período de laboratorio para preparar un homogeneizado de hígado de res (deben llevar el hígado, arena, gasa, cuchilla). Los estudiantes deben ponerse de acuerdo para elegir a las dos personas (no asuman que esas dos personas llegarán a realizar los preparativos, si no son escogidas).
Pesar 20 gramos de hígado. Colocarlo en un mortero con un poco de arena y macerarlo mediante un pilón, agregando agua poco a poco (máxima cantidad de agua 50 ml).
Filtrar el homogeneizado usando gasa (colocar la gasa sobre un embudo y el embudo sobre un vaso químico de 100 ml). Se debe filtrar tres veces. La primera vez se usará la gasa abierta (desdoble la gasa); luego, deje doblada la gasa dos veces y filtre; finalmente, permita varios dobleces en la gasa, de tal forma que quede como un tamiz que retenga todas las partículas de hígado grandes que no fueron retenidas en los pasos anteriores.
Coloque un rótulo en el recipiente que contiene el homogeneizado (debe decir homogeneizado concentrado). Separe 5 ml del homogeneizado concentrado y colóquelo en un vaso químico de 50 ml; agréguele 15 ml de agua y mézclelo (coloque un rótulo que diga homogeneizado diluido).
Use el homogeneizado diluido solo para las pruebas Nº1 y 2 que se describen abajo (desprendimiento de oxígeno y cambio de temperatura durante la reacción entre la catalasa y el H2O2).
1. Desprendimiento de oxígeno durante la reacción entre la catalasa y el H2O2.
- Tome un tubo de ensayo mediano y agréguele 5 ml de H2O2.
- Añada 3 gotas del homogeneizado diluido al tubo que contiene el H2O2.
- Tape la boca del tubo con el pulgar y agite suavemente; mantenga el tubo tapado con el pulgar por 10 segundos.
- Cuando se cumpla el tiempo señalado en el paso anterior, otro estudiante debe encender el extremo de un palillo de dientes. cuando aparezca una llama debe apagarla de tal forma que solo quede una braza.
- Rápidamente debe acercar la braza del palillo a la boca del tubo de ensayo y observar lo que sucede. ¿qué indica lo que acaba de observar?
2. Cambio de temperatura durante la reacción catalasa vs H2O2.
- Tome un tubo de ensayo mediano y agréguele 5 ml de H2O2.
- Introduzca con mucho cuidado un termómetro hasta que toque el fondo del tubo. Déjelo allí por un minuto y mida la temperatura (ésta será la temperatura inicial). Saque el termómetro.
- Añada 5 gotas del homogeneizado diluido al tubo que contiene el H2O2, tape la boca del tubo con el pulgar, agite rápidamente e introduzca nuevamente el termómetro (desde el momento que se añade el homogeneizado se debe medir el tiempo). Al completarse 30 segundos, mida nuevamente la temperatura y anote la información. Siga midiendo los cambios de temperatura cada 30 segundos. Anote toda la información en una tabla de T(temperatura) vs t (tiempo). El tiempo total de observación serán 20 minutos.
- Confeccione una gráfica con los datos obtenidos.
3. Factores que afectan la velocidad de reacción enzimática (Haga "clic" aquí para ver como se arma el sistema).
a. Concentración de la enzima.
Aquí se armará el sistema, tal como se ha señalado antes (haga "clic" aquí para ver cómo se arma el sistema).
Se usarán cuatro botellas de reacción cada una con una concentración diferente de enzima. La concentración de la enzima estará en base a la cantidad de discos impregnados con enzima.
- Botella Nº1: un disco.
- Botella Nº2: dos discos.
- Botella Nº3: tres discos.
- Botella Nº4: cuatro discos.
Confeccione una gráfica de Desplazamiento de agua vs tiempo para cada concentración de enzima (las cuatro gráficas en un mismo papel).
Calcule la pendiente para cada gráfica (la pendiente representa la velocidad); confeccione una nueva tabla de datos: Velocidad VS Concentración de enzima. A partir de esta nueva tabla confeccione la gráfica correspondiente.
b. Temperatura.
- Se armarán tres sistemas, tal como de ha señalado antes
(haga "clic" aquí para ver cómo se arma el sistema).
Lo diferente entre los sistemas será la temperatura del agua dentro de bandeja:
- Sistema Nº1
: temperatura aproximada de 8º C (abundante hielo en la bandeja y agua).
- Sistema Nº2
: temperatura de 37º C.
- Sistema Nº3
: temperatura de 60º C ( agregar agua caliente en la bandeja y agregar agua de la pluma poco a poco hasta que tenga esta temperatura).
Confeccione una gráfica de Desplazamiento de agua vs tiempo para cada temperatura (las tres gráficas en un mismo papel).
Calcule la pendiente para cada gráfica (la pendiente representa la velocidad); confeccione una nueva tabla de datos: Velocidad VS Temperatura. A partir de esta nueva tabla confeccione la gráfica correspondiente.
c. pH.
- Se armarán tres sistemas, tal como fue señalado antes
(haga "clic" aquí para ver el sistema).
Lo diferente entre ellos es el contenido de las botellas de reacción:
- Sistema Nº1
: 10 ml de H2O2 + 5 ml sol. Amortiguadora de pH 6.
- Sistema Nº2
: 10 ml de H2O2 + 5 ml sol. Amortiguadora de pH 7.
- Sistema Nº3
: 10 ml de H2O2 + 5 ml sol. Amortiguadora de pH 8.
Confeccione una gráfica de Desplazamiento de agua vs tiempo para cada pH (las tres gráficas en un mismo papel).
Calcule la pendiente para cada gráfica (la pendiente representa la velocidad); confeccione una nueva tabla de datos: Velocidad VS pH. A partir de esta nueva tabla confeccione la gráfica correspondiente.
d. Concentración de sustrato
(haga "clic" aquí para ver cómo se arma el sistema).
Se armarán tres sistemas.
Lo diferente entre ellos es la concentración del H2O2 contenido en la botellas de reacción:
- Sistema Nº1:
contiene una concentración de 1 vol. de H2O2 (se prepara mezclando 5 ml de H2O2, de la botella que compró en la farmacia, con 10 ml de agua, de aquí tomar los 10 ml que se necesitan).
- Sistema Nº2:
contiene una concentración de 2 vol. de H2O2 (se prepara mezclando 10 ml de H2O2, de la botella que compró en la farmacia, con 5 ml de agua, de aquí tomar los 10 ml que se necesitan).
- Sistema Nº3:
contiene una concentración de 3 vol. de H2O2 (es la concentración original contenida en la botella de H2O2).
Confeccione una gráfica de Desplazamiento de agua vs tiempo para cada concentración de sustrato (las tres gráficas en un mismo papel).
Calcule la pendiente para cada gráfica (la pendiente representa la velocidad); confeccione una nueva tabla de datos: Velocidad VS Concentración de Sustrato. A partir de esta nueva tabla confeccione la gráfica correspondiente.
NOTA:
- En todos los casos que componen a la parte nº3 (3a, 3b, 3c
y 3d), el tiempo total de observación es de 5 minutos.
Al realizar la correspondiente gráfica de Desplazamiento de agua vs tiempo, si aprecia que el final de dicha gráfica se convierta en una curva, desprecie esos puntos en sus cálculo de la pendiente (¿Qué significado tiene ese parte curva?).
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