Ejercicios: Factores que afectan la acción enzimática: temperatura y pH

Menciona tres factores que pueden modificar la velocidad de una reacción catalizada por una enzima. Para cada uno, indica si su aumento puede acelerar la reacción, disminuirla, o ambas cosas según el valor alcanzado.

Define los términos «temperatura óptima» y «pH óptimo» de una enzima. Luego explica qué significa que una enzima esté desnaturalizada.

Una gráfica muestra la velocidad de una enzima humana a distintas temperaturas: la curva sube desde 10 °C, alcanza su punto más alto en 37 °C y cae casi a cero en 60 °C. Indica cuál es la temperatura óptima de esa enzima y describe con una frase qué ocurre con la velocidad antes y después de ese valor.

La pepsina actúa en el estómago, donde el pH es muy ácido, y tiene su máxima actividad cerca de pH 2. La tripsina actúa en el intestino delgado, con un pH cercano a 8. Explica por qué la pepsina perdería casi toda su actividad en el intestino delgado y relaciona tu respuesta con la estructura de la proteína y la carga de sus grupos químicos.

En una práctica de laboratorio, Santiago midió la cantidad de producto formado por una enzima en un minuto con distintas concentraciones de sustrato y la misma cantidad de enzima:

Describe cómo cambia la velocidad al aumentar el sustrato y explica por qué los valores se estabilizan al final, usando la idea de saturación de los sitios activos.

Daniela guarda leche en una nevera y otra porción en la mesa de la cocina, a la temperatura ambiente de un día caluroso. La leche de la mesa se agria mucho antes. Considerando que los microorganismos usan enzimas para multiplicarse, explica el resultado relacionando la temperatura con la velocidad de las reacciones enzimáticas. Explica también por qué hervir la leche ayuda a conservarla durante más tiempo.

Una gráfica muestra la actividad de dos enzimas según la temperatura. La enzima P, de una bacteria que vive en aguas termales, tiene su máximo cerca de 70 °C. La enzima Q, de un pez de aguas frías de un río andino, tiene su máximo cerca de 15 °C. Compara ambas enzimas: explica por qué la enzima P no se desnaturaliza a 60 °C y la Q sí, predice qué ocurriría con cada una a 37 °C y justifica por qué una temperatura alta no solo «acelera» sino que también puede destruir la actividad enzimática.

Un grupo de estudiantes de 4.° año diseña un experimento con la enzima catalasa de papas (rallada y en jugo), que descompone el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. Observan el volumen de espuma de oxígeno producido en 2 minutos en cuatro tubos:

Analiza los resultados: identifica la variable que cambia en cada tubo respecto al tubo 1, indica cuál funciona como control, explica la causa de cada resultado y propón una modificación del diseño para determinar con mayor precisión la temperatura óptima de esta enzima.