UREASA- ENZIMA

Summary

Este video presenta una exposición sobre la enzima ureasa, destacando su relevancia en biotecnología y medicina. Se describe su estructura y función, explicando cómo cataliza la hidrólisis de la urea, mejorando la velocidad de reacción en un proceso que involucra iones de níquel. Se discuten métodos experimentales, como la espectrofotometría y el método Berthelot, para medir su actividad enzimática, utilizando la soya como fuente de sustrato. También se analizan los resultados cinéticos y la saturación de los sitios activos de la enzima a medida que aumenta la concentración de sustrato.

Takeaways

• 😀 Ureasa es una enzima clave en biotecnología y medicina debido a su alta eficiencia en la hidrólisis de la urea.
• 😀 La urea se descompone en amoníaco y ácido carbónico gracias a la acción catalítica de la ureasa, que es 15,000 veces más rápida que la hidrólisis espontánea.
• 😀 La ureasa fue la primera enzima cristalizada en 1926, pero su estructura tridimensional solo fue determinada 60 años después.
• 😀 La estructura de la ureasa consta de tres copias de cada subunidad, ensambladas en un complejo trímero, con un sitio activo que contiene iones de níquel.
• 😀 La eficiencia de la catálisis enzimática de la ureasa se debe a los dos iones de níquel en su sitio activo, los cuales permiten un aumento en el pH y facilitan la asimilación de nitrógeno.
• 😀 La soja, una legumbre rica en nutrientes como proteínas, lípidos y isoflavonas, se utiliza en biotecnología y en la producción de alimentos como el tofu.
• 😀 Existen varios métodos para medir la actividad enzimática de la ureasa, entre ellos el método de Santín, que se seleccionó por su mayor eficiencia comparado con otros métodos.
• 😀 El procedimiento experimental incluye remojar las semillas de soja, licuarlas, filtrar la mezcla y luego medir la actividad enzimática usando espectrofotometría.
• 😀 El método de Berthelot se emplea para la medición colorimétrica de la actividad enzimática, donde el amoníaco formado reacciona con fenol y clorito de sodio, produciendo un compuesto azul.
• 😀 La evaluación cinética de la ureasa mediante los métodos de Michaelis-Menten y Lineweaver-Burk mostró que la actividad enzimática se satura a altas concentraciones de sustrato.

Q & A

¿Qué es la ureasa y por qué es importante en biotecnología y medicina?

La ureasa es una enzima que cataliza la hidrólisis de la urea en amoníaco y ácido carbónico. Es relevante en biotecnología y medicina porque aumenta la velocidad de esta reacción de manera notable, y tiene aplicaciones tanto en la industria como en el tratamiento de diversas afecciones médicas relacionadas con el metabolismo de nitrógeno.

¿Cuál es la estructura de la ureasa y cómo influye en su función?

La ureasa está compuesta por tres copias de cada subunidad, formando una estructura con tres sitios activos por molécula. Cada sitio activo contiene iones de litio y depende de níquel. Esta estructura es clave para su función eficiente en la catálisis de la hidrólisis de la urea.

¿Cómo se explica la alta eficiencia catalítica de la ureasa?

La alta eficiencia de la ureasa se debe a la presencia de dos iones de níquel en sus sitios activos, que facilitan la hidrólisis de la urea mucho más rápido en comparación con su hidrólisis espontánea. Esto permite a la ureasa ser más eficaz en la conversión de urea en amoníaco y ácido carbónico.

¿Qué métodos se utilizan para medir la actividad de la ureasa?

Existen varios métodos para medir la actividad de la ureasa, siendo uno de los más utilizados el método de Berthelot, que se basa en una reacción colorimétrica en la que el amoníaco reaccionando con fenol produce un compuesto azul. La concentración de este complejo se mide espectrofotométricamente.

¿En qué consiste el método de Berthelot y cómo se aplica para medir la actividad de la ureasa?

El método de Berthelot es un ensayo colorimétrico enzimático en el cual el amoníaco producido por la ureasa reacciona con fenol y clorito de sodio, formando un compuesto azul. Este cambio de color es medido mediante espectrofotometría para cuantificar la actividad enzimática.

¿Qué impacto tiene la hidrólisis de la urea en el pH de la solución?

La hidrólisis de la urea provoca un aumento del pH en la solución, lo cual es importante porque genera un ambiente alcalino que facilita la disponibilidad de nitrógeno asimilable por las plantas o microorganismos.

¿Cómo se relaciona la soya con la ureasa en este estudio?

La soya es una leguminosa que se menciona en el contexto de este estudio porque, al ser una fuente de nitrógeno, su interacción con la ureasa puede potenciar su valor agrícola. La soya contiene componentes beneficiosos para la salud humana y se utiliza en la producción de alimentos como el tofu.

¿Qué método se usó para evaluar la cinética enzimática de la ureasa?

La cinética enzimática de la ureasa se evaluó utilizando dos métodos: el de Michaelis-Menten, que ayuda a determinar la velocidad máxima de la reacción y la concentración del sustrato, y el de Lineweaver-Burk, que proporciona información adicional sobre las constantes de la reacción.

¿Qué conclusión se puede obtener a partir de la relación entre la concentración del sustrato y la actividad de la ureasa?

A medida que aumenta la concentración del sustrato, los sitios activos de la ureasa se saturan, lo que provoca que la actividad de la enzima no aumente más allá de un cierto punto, incluso si la concentración del sustrato sigue incrementándose.

¿Cuáles son los pasos principales del procedimiento experimental para medir la actividad de la ureasa?

El procedimiento experimental incluye remojar las semillas de soya en agua, licuarlas con agua hasta obtener una mezcla homogénea, filtrar la mezcla para obtener el extracto, y luego medir la actividad de la ureasa utilizando espectrofotometría para detectar la absorción máxima a 630 nm.