Ejercicio resuelto de Enzimas · Biología · Andalucía · 2023

Las alcachofas y otras verduras sufren un pardeamiento (oscurecimiento) al poco tiempo de ser cortadas. Esto se debe a la acción de enzimas que oxidan determinados compuestos de estos alimentos. Existen tres formas de evitar este pardeamiento. Explique razonadamente por qué no se produce el pardeamiento en estos tres casos.

a) Reducir la exposición de estos alimentos al oxígeno. [0,4 puntos]

b) Añadir compuestos ácidos. [0,3 puntos]

c) Calentar las verduras en agua hirviendo. [0,3 puntos]

El pardeamiento se debe a enzimas oxidasas de la propia verdura, principalmente polifenoloxidasas, que al romperse las células quedan en contacto con sus sustratos y los oxidan empleando el oxígeno del aire, formando pigmentos pardos. Para evitarlo basta impedir que la enzima trabaje, y eso puede lograrse retirándole el sustrato o desnaturalizándola.

$\textbf{a) Reducir la exposición de estos alimentos al oxígeno. [0,4 puntos]}$

Porque el oxígeno es uno de los sustratos de la reacción. La velocidad de una reacción enzimática depende de la concentración de sustrato, y si esta se reduce lo suficiente la reacción prácticamente se detiene, por muy activa que esté la enzima. Aquí la enzima sigue intacta, pero no tiene con qué oxidar. Es lo que se consigue sumergiendo las alcachofas en agua o envasándolas al vacío.

$\textbf{b) Añadir compuestos ácidos. [0,3 puntos]}$

Porque cada enzima tiene un pH óptimo, y al añadir un ácido, por ejemplo zumo de limón, el pH se aleja de ese valor. El cambio de pH modifica el estado de ionización de los aminoácidos del centro activo y de los que mantienen la conformación de la proteína, con lo que la enzima pierde su estructura tridimensional activa y ya no reconoce ni fija el sustrato. Si la variación es grande, la desnaturalización es irreversible.

$\textbf{c) Calentar las verduras en agua hirviendo. [0,3 puntos]}$

Porque las enzimas son proteínas, y a temperaturas altas se desnaturalizan. El calor rompe los enlaces débiles, puentes de hidrógeno e interacciones hidrofóbicas, que mantienen las estructuras terciaria y cuaternaria; la cadena se despliega, el centro activo se deshace y la enzima pierde su actividad de forma irreversible. Este es el fundamento del escaldado de las verduras antes de congelarlas.