Esta práctica estudió cómo afectan la temperatura y el pH a la actividad de la enzima catalasa en patatas. Se colocaron cubos de patata en tubos de ensayo con agua oxigenada y soluciones ácidas o básicas a diferentes temperaturas. La catalasa catalizó la descomposición del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno solo cuando no estaba desnaturalizada por el calor, el ácido o la base. Esto demuestra que la temperatura y el pH afectan negativamente a la actividad enzim

1. Instructor mada
Como afecta temperatura y pH a las enzimas
Bioquímica 1
MATERIALES Y UTILIDAD DE LOS MISMOS.
- Patata. En ella están presentes las enzimas de catalasa cuya actividad queremos observar. Se escogió la
patata por ser muy manipulable y accesible.
- Bisturí o cuchillo. Para cortar la patata.
- Pinzas. Para agarrar los tubos de ensayo cuando haya que calentarlos.
- Tubos de ensayo. Donde se llevan a cabo las posibles reacciones entre enzima y sustrato. Nos permiten
manipular bien las muestras.
- Gradillas para tubos. Para organizar los tubos.
- Mechero. Para calentar las muestras cuando fue necesario, desnaturalizando la catalasa por aumento de
temperatura.
- HCl (ácido clorhídrico) al 3,5% (dilución 1:10 de la disolución comercial HCl 35%). La disolución se preparó
en la clase anterior y con cuidado, aireando bien la zona. Es una de las sustancias que se supone deberían
desnaturalizar la enzima en contacto con ella, debido al pH demasiado ácido.
- NaOH (1M). Sosa. Es otra de las sustancias que deberían alterar el funcionamiento de la enzima, esta vez
debido a un pH demasiado básico.
- Vinagre. Es la tercera de las sustancias que deben desnaturalizar la enzima, también por pH ácido, como el
HCl.
- Hielo. Para enfriar ciertas muestras y desnaturalizar la catalasa, esta vez por frío.
- Agua oxigenada comercial (peróxido de hidrógeno al 3%). Es el sustrato, que reaccionará con la enzima si
ésta no está desnaturalizada, y que no reaccionará en caso de que sí lo esté. La evidencia de la reacción es
que al realizarse se libera espuma o burbujas.
4 – DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
1º - Preparación de los materiales y las disoluciones y realización de un “simulacro” de la práctica para que
resultara más eficaz y rápido hacerla el día de la práctica en sí.
2º - Organización y numeración de muestras como sigue y por duplicado para confirmar los resultados y
contemplar posibles discordancias entre muestras que deberían mostrar el mismo resultado. Cada grupo
disponía de 12 tubos señalados de la A a la F y de la A’ a la F’ (los duplicados). Para precisar más y hacer un
análisis más completo de los resultados, a las pruebas de la A a la F se les retiraron los líquidos añadidos
durante el proceso, y a las muestras de la A’ a la F’ no.
3º - Añadir reactivos a los tubos de ensayo.
- A los tubos A y A’ se les añade un cubito de patata y 2ml de H2O2.
- A los tubos B y B’ se les añade un cubito de patata y 2ml de vinagre. Hay que esperar al menos 5 minutos
para que el vinagra surta efecto.
- A los tubos C y C’ se les añade un cubito de patata y 2ml de la disolución de HCl. Hay que esperar 5 minutos
para que el HCl surta efecto.
- A los tubos D y D’ se les añade un cubito de patata y 2 ml de la disolución de NaOH. Hay que esperar 5
minutos para que el NaOH surta efecto.
- A los tubos E y E’ se les añade un cubito de patata y 2ml de H2O. Hay que hervir ambas muestras durante 5

2. minutos.
- A los tubos F y F’ se les añade un cubito de patata y 2ml de H2O. Hay que introducir los dos tubos en un
entorno helado durante 10 minutos.
- Tras haber esperado el tiempo necesario, se procede a retirar los líquidos que hemos añadido a los tubos B,
C, D, E y F (y no al A, puesto que el líquido añadido era ya el sustrato).
- Por último se añaden 2ml de H2O2 a todos los tubos que aún no lo tenían (todos menos el A y el A’).
- Observación de resultados.
* Conviene usar instrumentos de laboratorio diferentes a la hora de añadir los diferentes líquidos o retirarlos, para evitar imperfecciones en los
resultados.
* En el paso 3º el orden de preparación de los tubos es indiferente (incluso podría ser mejor empezar por preparar las muestras del hielo, que
son las que más tiempo de espera requieren.
* Los cubitos de patata son de aproximadamente 0,5cm de lado y fueron preparados en la clase anterior.
5 – OBSERVACIÓN DE LOS RESULTADOS.
TUBO TRATAMIENTO RESULTADO OBSERVADO EXPLICACIÓN
A Patata + 2ml H2O2 Salen burbujas.
A' Patata + 2ml H2O2 Salen burbujas.
B No salen burbujas.
B' No salen burbujas.
C No salen burbujas.
C' No salen burbujas.
D No salen burbujas.
D' No salen burbujas.
E No salen burbujas.
E' No salen burbujas.
F Apenas salen burbujas.
F' Apenas salen burbujas.
* En los tubos F y F’ la desnaturalización debería haber sido más radical, pero quizá el tiempo al que se sometieron las muestras al frío no fue
suficiente. Pudo haberse dado la renaturalización de la catalasa. Sería mejor añadir el H2O2 lo antes posible después de quitar los muestras
F y F’ del hielo, para que no haya tiempo de renaturalización.
6 – ACTIVIDADES.
* Analiza esta explicación de los resultados y explica si puede ser válida (coherente con los resultados de tus experimentos).
1 – El vinagre, el HCl y el NaOH afectan al agua oxigenada, impidiendo que la catalasa pueda catalizar su

3. transformación en agua y oxígeno. No afectan a la catalasa.
Falso. En las muestras B, C, D, E y F hemos retirado los líquidos antes de añadir el H2O2. En estas muestras
los líquidos desnaturalizantes nunca han estado en contacto con la enzima y aún así la reacción ha ocurrido.
Por ello se deduce que el vinagre, el HCl y el NaOH sí que afectan a la enzima y no al H2O2.
2 – En los tubos B, C, D y E la muestra está más diluida que en A y por eso no se observa reacción.
Falso. La razón no es el nivel de dilución, sino el hecho de que los líquidos añadidos (o el calor) han
desnaturalizado la catalasa. Por eso no se observa reacción.
3 – El tubo A es el único en el cual la patata no ha estado 5min hasta que hemos añadido el agua oxigenada,
por eso es el único en el que hay reacción (quizás la catalasa se ha estropeado en esos 5 minutos en los
tubos B, C, D, E y F y por eso no funciona).
Falso. La enzima se ha estropeado (desnaturalizado), pero no porque tenga que echarse nada más poner la
patata, sino por la acción de los ácidos y las variaciones de temperatura.
* Explica qué harías para descartar cada una de las tres hipótesis anteriores. Y hazlo.
Para descartar la 1: eliminar líquidos antes de echar el H2O2 (como ya hicimos).
Para descartar la 2: eliminar los líquidos supone también disminuir el grado de dilución, y aún así la reacción
sigue sin ocurrir, lo que prueba que la hipótesis no es correcta.
Para descartar la 3: se puede esperar 5 minutos para echar el H2O2 en las pruebas A y A’, y veremos que la
reacción seguirá ocurriendo.
* Anota los resultados. ¿Cuál es la conclusión?
Ya he anotado los resultados y conclusiones en la tabla.
* Compara lo que ocurre cuando el tubo E (hervido) y el tubo F (hielo) vuelven poco a poco a temperatura
ambiente. Intenta explicar qué ocurre en cada caso.
En ambos casos (sobre todo se nota con las muestras del hielo) la reacción empieza a ocurrir tras esperar un
poco, porque la enzima no se ha desnaturalizado irreversiblemente y va recuperando su actividad
progresivamente.
* ¿Qué ocurre al cabo de un tiempo en los tubos B, C y D? ¿Qué explicaciones se te ocurren? ¿Cómo podrías
decidir cuál de esas hipótesis es la correcta?
En esas muestras, nosotros sobresaturamos por error a la patata echando todos los ácidos y bases juntos. No
observé que pasara nada en ninguno de estos tubos, quizá por esta sobresaturación. Probablemente debería
haber sucedido una renaturalización progresiva, como en los casos anteriores.
* ¿Los ácidos (o la base) empleados son inhibidores de la enzima? Explica tu respuesta.
Sí, lo son, ya que (según la definición) son sustancias que disminuyen o anulan la actividad de una enzima.
* Si representamos gráficamente la actividad enzimática frente a la temperatura obtenemos una gráfica de
este tipo:

4. Interpreta la gráfica en función de lo que has aprendido.
En la gráfica se puede observar cómo la actividad enzimática aumenta con la temperatura hasta un
determinado punto de temperatura óptima de actuación de esa enzima. La temperatura, al elevarse más,
acaba provocando la disminución de la actividad de la enzima hasta la desnaturalización.
* ¿En alguna ocasión habías observado el desprendimiento de burbujas al añadir agua oxigenada?
Sí, al aplicar H2O2 a una herida.
¿Cuál crees que es la razón de ese desprendimiento?
La enzima catalasa, presente no sólo en las patatas, sino también en otros seres vivos como nosotros ha
catalizado el H2O2, que es perjudicial para nosotros. De este modo, dos moléculas de H2O2 se catalizan en 2
moléculas de H2O y un O molecular (O2), que son sustancias no perjudiciales. Si no ocurriera esto
tendríamos problemas de envejecimiento celular excesivo o incluso tumores.
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