1) El documento describe dos enzimas digestivas, la pepsina y la lipasa pancreática, y los factores que regulan su actividad, como el pH. 2) La pepsina funciona de forma óptima a pH ácido en el estómago, mientras que la lipasa pancreática funciona mejor a pH neutro en el intestino delgado. 3) Otros factores como la temperatura y la concentración de sustrato y enzima también afectan la velocidad de reacción catalizada por las enzimas.

1. ¿Por qué?
Enzimas y regulación celular
¿Cuáles son los factores que regulan la tasa a la
cual las Enzimas catalizan reacciones?
Las Enzimas digestivas son catalizadores biológicos proteicas que desempeñan papeles importantes en
nuestras vidas. Ayudan a quitar las manchas de nuestras camisas, convierten la leche en queso y son
responsables de convertir nuestra cena en “combustible” utilizable para nuestros cuerpos. Sin embargo,
las enzimas no funcionan bien universalmente. Algunas están destinadas a trabajar a temperaturas altas,
otras a temperaturas bajas. Además, para cada enzima, hay un valor de pH óptimo en el que la enzima
específica funciona más activamente, por lo que algunas funcionan mejor en condiciones ácidas y otras lo
hacen a pH neutro. En esta actividad veremos las condiciones óptimas para dos Enzimas diferentes. La
enzima digestiva lipasa, que se sintetiza en el páncreas y descompone los lípidos en el intestino delgado, y
la pepsina, sintetizada en las paredes gástricas, la cual descompone las proteínas en el estómago.
Modelo 1 – Dos Enzimas digestivas
Efecto del pH sobre la Actividad enzimática
Pepsina
Lipasa
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
1. Nombra los dos Enzimas ilustradas en el Modelo 1.
2. Consulta la información proporcionada en “¿Por qué?” y en el Modelo 1 sobre estas
proteínas.
a. ¿En cuál órgano está activa la pepsina?
b. ¿En cuál órgano está activa la lipasa pancreática?
1
lipasa
Triglicéridos ⎯⎯→ glicerol + ácidos grasos
Grandes polipéptidos ⎯⎯→ polipéptidos pequeños + amino ácidos
2

2. 3. Para cada enzima aludida en el Modelo 1, haz un círculo alrededor del valor del pH
que mejor represente el ambiente en el que la enzima es más activa.
Pepsina 1,5 8 10,4
Lipasa 1,5 8 10,4
4. Compara la velocidad de la reacción catalizada por la pepsina a pH 1,5 con la velocidad
de la reacción catalizada por la lipasa a pH 1,5.
5. Compara la velocidad de la reacción catalizada por la pepsina a pH 8 con la velocidad
de la reacción catalizada por la lipasa a pH 8.
6. Usando tu conocimiento adquirido sobre la estructura de las proteínas, explica en
detalle el efecto de exponer una enzima a un pH fuera de su rango óptimo. Incluye el
efecto sobre la estructura y la función de la enzima.
7. ¿A qué valores de pH es probable que se desnaturalice la lipasa? Justifica tu respuesta.
8. ¿A qué valores de pH es probable que se desnaturalice la pepsina? Justifica tu respuesta.
9. Además de producirse en el páncreas, la lipasa también se produce en el estómago y
en la boca. ¿Es igual la estructura de la lipasa pancreática comparada con la
estructura de la otras dos lipasas? Justifica tu razonamiento. (El comienzo de la digestión de
éstos, comienza con la acción de Lipasa Lingual y luego con Lipasa Gástrica, contribuyendo al 15% de la digestión,
dejando así, el 85% para la Lipasa Pancreática. De esto se desprende que Lipasa Lingual y Gástrica, son
prescindibles)
10. Añade una línea al gráfico en Modelo 1 que muestra una predicción para la actividad
de la lipasa gástrica.
11. Los antiácidos actúan neutralizando los ácidos, llevando el pH del estómago a un rango
de 6-7. ¿Cuál es el efecto de tomar un antiácido en la capacidad de una persona para
digerir las proteínas?

3. Modelo 2 – Tasa de Reacción de la Amilasa
A
B
0 20 40 60 80 100
Temperatura, °C
C
Concentración enzimática
(Concentración de Substrato siempre en exceso)
Concentración del Substrato
(Concentración constante de la Enzima)
12. La amilasa es una enzima que cataliza la digestión de los dos carbohidratos: el almidón y
el glucógeno. Los gráficos del Modelo 2 proporcionan datos sobre varios factores que
afectan la función de la amilasa en el cuerpo.
a. ¿Entre cuales dos variables se ilustra una relación en el gráfico A del Modelo 2?
b. ¿Entre cuales dos variables se ilustra una relación en el gráfico B del Modelo 2?
c. ¿Entre cuales dos variables se ilustra una relación en el gráfico C del Modelo 2?
13. Consulta el Modelo 2.
a. ¿Cuál es la temperatura óptima para la actividad digestiva de la amilasa?
b. ¿Cuál es el significado biológico de la Temperatura a la cual es más rápida la reacción
catalizada por la amilasa?

4. 14. Predice la causa de la disminución en la Actividad enzimática cuando la Temperatura es
mayor a los 37 ° C
15. Un niño pequeño tiene una fiebre de 40°C durante 24 horas. Explica qué efecto
puede tener esto sobre su digestión.
16. Analiza los datos del gráfico B del Modelo 2
a. Describe la relación entre la concentración enzimática y la velocidad de reacción.
b. Propón unaexplicaciónpara estarelación.
17. Analiza los datos del Gráfico C del Modelo 2.
a. ¿Cuál es la relación entre la concentración del sustrato y la velocidad de reacción?
b. Propón una explicación del por qué se alcanza una tasa de reacción máxima en el
gráfico C.
18. Como grupo, desarrolla una analogía para la función de una enzima que permita
explicar los gráficos de concentración en el Modelo 2 (gráficos B y C).
19. ¿Alcanzaría un nivel máximo la tasa de reacción en el gráfico B del Modelo 2? Justifica tu
respuesta.
Guía tomada de la web, traducida, adaptada, actualizada y modificada por GAToledo, Depto. De Cs., SFC 2017

5. Preguntas de extensión
20. Las bacterias termófilas, como Thermus aquaticus, viven en aguas termales donde la
temperatura supera los 70 °C. Dibuja un gráfico similar al gráfico A del Modelo 2 que
represente la temperatura óptima para la actividad de las enzimas de T. aquaticus.
21. La DNA polimerasa de T. aquaticus (Taq) se usa en PCR (reacción en cadena de la
polimerasa). PCR es una técnica donde se pueden hacer millones de copias de DNA a
partir de una copia original. En este método, la molécula de DNA blanco se somete a
Temperaturas superiores a los 95ºC para separar las dos hebras del DNA. Luego, se
baja ligeramente la temperatura para permitir que los cebadores se hibridicen antes
de que la polimerasa Taq catalice las reacciones para incorporar nuevos nucleótidos
en las hebras complementarias. El ciclo se repite una y otra vez hasta que haya
millones de copias del DNA Blanco.
a. Predecir por qué se utiliza esta polimerasa bacteriana en lugar de una polimerasa
humana.
b. ¿Qué pasaría si se usara una polimerasa humana en una serie de reacciones de PCR?
¡Lee esto!
La velocidad de una reacción catalizada por enzimas también puede verse afectada por la
presencia de otras moléculas que pueden unirse a la enzima, cambiándole su forma. En algunas
reacciones es necesaria una coenzima. Esta molécula se une a las cadenas de proteínas de la
enzima, cambiándole su forma y, así, esté lista para recibir la molécula de sustrato. Sin la
coenzima, la enzima no podría unirse al sustrato. Otras moléculas pueden reducir la velocidad de
reacción de las Enzimas, uniéndose a la proteína y bloqueando el punto donde se unirá el sustrato
o haciendo que la forma de la enzima sea incompatible con el sustrato. Estas moléculas se llaman
inhibidores.
22. Haz un gráfico que ilustre la relación entre la velocidad de una reacción enzimática y la
concentración de coenzima necesaria para que la enzima funcione correctamente.
23. Añade una línea al gráfico C del Modelo 2 que muestre la velocidad de una reacción
enzimática en presencia de moléculas inhibidoras.