conceptos clave
química
ácidos
Bases
temperatura
Fisiología
Biología Molecular
Introducción
Su hígado es importante para limpiar cualquier sustancia potencialmente peligrosa que consuma. ¿Pero cómo lo hace?- Con un poco de ayuda de química compleja. Dentro de su hígado, como dentro de cada tejido en el cuerpo, ocurren muchas reacciones químicas. A menudo, estas reacciones requieren «ayuda» para ocurrir a una velocidad más rápida, y esto puede ser suministrado por enzimas—tipos diminutos de proteínas.,
el hígado utiliza enzimas especializadas para ayudar a descomponer las sustancias tóxicas y hacerlas más seguras para que el cuerpo las procese. Pero una enzima, al igual que las reacciones químicas que modifica, necesita ciertas condiciones para hacer su trabajo. Por lo tanto, algunos entornos pueden hacer que una enzima hepática sea efectiva, mientras que otros pueden evitar que funcione.
Background
Una reacción química ocurre cuando los compuestos se unen y sus moléculas interactúan para formar nuevos compuestos. A veces estas reacciones ocurren por sí mismas, generalmente son muy rápidas y espontáneas, y emiten energía., Otras reacciones químicas necesitan energía, sin la cual procederían muy lentamente o no lo harían en absoluto. Las enzimas pueden ayudar a acelerar este tipo de reacciones químicas.
Las enzimas son proteínas grandes que aceleran la velocidad de una reacción química al actuar como catalizador. Un catalizador proporciona el entorno necesario para que ocurra la reacción, acelerándola. Ciertos catalizadores funcionan para ciertos tipos de reacciones; en otras palabras, cada enzima tiene un tipo particular de reacción que puede activar., Las enzimas pueden ser muy quisquillosas y a veces necesitan estar en ciertos ambientes o condiciones para funcionar bien, o en absoluto. Algunas enzimas incluso pueden dañarse, como cuando se exponen a demasiado calor. Una enzima dañada puede dejar de funcionar para catalizar una reacción química.
la catalasa es una enzima en el hígado que descompone el peróxido de hidrógeno dañino en oxígeno y agua. Cuando se produce esta reacción, las burbujas de gas de oxígeno escapan y crean espuma.,
Materiales
• hígado crudo (fresco o congelado, descongelado; un cuarto de Libra)
• cuchillo
• tabla de cortar
• licuadora
• agua
• refrigerador
• gotero de Medicina
• placa grande
• peróxido de hidrógeno (botella nueva o recientemente comprada funciona mejor)
• cucharadita de medición
• dos tazones
• vinagre
• bicarbonato de sodio
• tazón apto para microondas (con una cubierta)
• horno de microondas
preparación
• desinfecte completamente cualquier superficie que toque el hígado crudo durante esta actividad.,en la tabla de cortar, corte cuidadosamente el hígado en pequeños trozos en forma de cubo, de aproximadamente uno a dos centímetros de largo. Tenga cuidado con el cuchillo afilado. (Un adulto puede necesitar ayuda con esto.* coloque los cubos de hígado en una licuadora y agregue un volumen igual de agua. Mezcle a alta velocidad, pulsando cuando sea necesario, hasta que el hígado esté suave y no haya trozos presentes. Tenga cuidado con las cuchillas afiladas en la licuadora.mantenga el hígado mezclado en el refrigerador.
procedimiento
• ponga una gota del hígado mezclado en la placa grande. A la gota de hígado mezclada, agregue una gota de peróxido de hidrógeno., ¡Deberías ver muchas burbujas! ¿De qué crees que están hechas las burbujas? Esto muestra que la enzima hepática catalasa está trabajando para iniciar la reacción química que descompone el peróxido de hidrógeno que sería dañino para el cuerpo en compuestos menos peligrosos.para probar el efecto de un ácido sobre la enzima hepática, ponga una cucharadita del hígado mezclado en un tazón y mézclelo bien con una cucharadita de vinagre. ¿Cuál es el color y la consistencia de esta mezcla? Ponga una gota de la mezcla en una parte limpia de la placa grande y agregue una gota de peróxido de hidrógeno., En comparación con el hígado mezclado sin tratar, ¿se formó más, menos o aproximadamente la misma cantidad de burbujas? ¿Se formaron más lentamente, más rápidamente o al mismo ritmo?para probar el efecto de una base, ponga una cucharadita de hígado mezclado en un tazón y mézclelo con una cucharadita de bicarbonato de sodio. ¿Cuál es el color y la consistencia de esta mezcla? Ponga una gota de la mezcla en una parte limpia de la placa grande y agregue una gota de peróxido de hidrógeno. ¿Se formaron más, menos o casi la misma cantidad de burbujas? ¿Se formaron más lentamente, más rápidamente o al mismo ritmo?,para probar el efecto del calor, ponga una cucharadita del hígado mezclado en un tazón apto para microondas. Cubre el tazón y calienta en el microondas durante 20 segundos. ¿Cómo se ve el hígado mezclado después del calentamiento? Retire una cantidad del tamaño de una gota del hígado caliente y colóquela en una parte limpia del plato grande. Agrega una gota de peróxido de hidrógeno. ¿Se formaron más, menos o casi la misma cantidad de burbujas? ¿Se formaron más lentamente, más rápidamente o al mismo ritmo?basado en sus observaciones, ¿bajo qué condiciones parece que la enzima funciona mejor?, ¿Qué condición(s) hace que funcione peor? ¿Por qué crees que es así?
• Extra: intenta experimentar con otras condiciones. Por ejemplo, intente congelar un poco de hígado mezclado o mezclarlo con sal y luego pruebe la actividad de la enzima. O podría intentar agregar más de una cucharadita de vinagre o bicarbonato de sodio y luego probar la enzima. ¿Bajo qué condiciones funciona bien la enzima y bajo cuáles funciona mal?
• Extra: puede probar esta actividad de nuevo usando otra enzima, llamada bromelina, que digiere proteínas y se puede extraer de las piñas., Una proteína que es divertida de digerir usando bromelina es la gelatina, que se encuentra en muchos pudines y postres gelatinosos. ¿Cómo afectan las diferentes condiciones la capacidad de la bromelina para digerir las proteínas?
observaciones y resultados
Cuando se expuso al peróxido de hidrógeno, ¿el hígado mezclado burbujeó menos cuando se mezcló con vinagre o bicarbonato de sodio en comparación con cuando no se trató? ¿Burbujeó aún menos después de que se calentó en el microondas?
una enzima necesita ciertas condiciones para funcionar, y el entorno ideal puede ser una indicación de dónde funciona normalmente la enzima en el cuerpo., Y debido a que los diferentes tejidos del cuerpo tienen ambientes distintos, ácidos o cálidos, cada enzima está sintonizada para funcionar mejor bajo condiciones específicas.
los diferentes tejidos del cuerpo tienen diferentes pHs (el pH es una medida de cuán básica o ácida es una solución). El hígado mantiene un pH neutro (aproximadamente pH 7), que es más fácil para sus enzimas, como la catalasa, para trabajar en. En consecuencia, cuando se expuso al peróxido de hidrógeno, el hígado debería haber producido más burbujas (gas de oxígeno), y a un ritmo más rápido, cuando no se trató que cuando se expuso al vinagre o al bicarbonato de sodio., (Puede haber burbujeado más cuando se trata con bicarbonato de sodio, en comparación con el vinagre, porque podría haber sido mejor capaz de devolver el pH a alrededor de 7.)
del mismo modo, las enzimas en el hígado también se utilizan para funcionar a temperatura corporal (37 grados Celsius), por lo que el microondas del hígado mezclado a una temperatura más caliente que eso debería haber dañado la enzima catalasa y claramente disminuido la cantidad de burbujas cuando se expuso al peróxido de hidrógeno.
limpieza
deseche de forma segura cualquier carne cruda de hígado utilizada en esta actividad poniéndola en la basura cuando haya terminado., Desinfecte completamente cualquier superficie que la carne cruda del hígado haya tocado durante esta actividad, y asegúrese de lavarse bien las manos con jabón y agua tibia.
más para explorar
«Las enzimas hacen que el mundo gire» de Rader’s Chem4Kids.com
«tu hígado» de KidsHealth
«Catalase» de David Goodsell y RCSB Protein Data Bank
» ¡El hígado apesta!»from Science Buddies
«Which Fruits Can Ruin Your Dessert?»de Science Buddies
esta actividad te la presentamos en colaboración con Science Buddies
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