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domingo, 12 de junio de 2011

Hidrolisis de la Urea.

La hidrólisis de la urea se lleva a cabo por medio de la siguiente reaccion:


La ureasa es una enzima que existe de forma natural que cataliza la hidrólisis de la urea en acido carbamico inestable. La descomposición rápida del acido carbamico ocurre sin catálisis enzimática para formar dióxido de carbono y amoniaco. El amoniaco es probable que escape de la atmosfera a menos que reaccione con agua para formar amonio. 


Urea. 


El 91% de la urea producida se emplea como fertilizante. se aplica al suelo y provee nitrógeno a la planta. También se utiliza la urea de bajo contenido de biuret ( menor al 0.03%) como fertilizante de uso foliar. Se disuelve en agua y se aplica a las hojas de las plantas, sobre todo frutales cítricos. La urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido de nitrógeno, el cual es esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente con la cantidad de tallos y hojas, las cuales absorben la luz para la fotosíntesis. La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos. Es necesario fertilizar, ya que con la cosecha se pierde una cantidad de nitrógeno. El grano se aplica al suelo, el cual debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicación puede hacerse en el momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza en presencia de ureasa la cual se encuentra en las bacterias y se descompone.
La urea en los tejidos vegetales, para poder actuar como fuente de nitrogeno para la sintesis de aminoacidos, debe ser previamente hidrolizada por la enzima ureasa, produciendo amonio. la importancia de la ureasa es evidente en los casos donde la urea es utilizada como fuente nitrogenada. 


Investigaciones. 



Estudios realizados sobre el mecanismo de actuación de la ureasa en suelos han puesto de manifiesto que es una enzima muy estable y raramente influenciada por la sequedad, irradiación, temperatura etc. No obstante, se conoce la existencia de distintos tipos de inhibidores de esta enzima, habiendo sido utilizados los mismos en condiciones de campo para prevenir la rápida hidrólisis de la urea en suelos agrícolas. La actividad de la enzima ureasa disminuye en los suelos donde se ha realizado una aplicación repetida de amonio. La actividad ureasa cataliza la hidrólisis de la urea a dióxido de carbono y amoniaco en una reaccion basada en la formación de carbamato como intermediario. La enzima actúa sobre enlaces C-N, peptídico en amidas lineares, de manera que esta enzima pertenece al mismo grupo que la glutaminas y la amidasa. En la hidrólisis de la urea con la intervención de la enzima ureasa se da la ruptura de dos enlaces C-N. existen evidencias de que el carbamato es el intermediario que se da en una reaccion que transcurre en dos pasos. Los datos existentes de la cinética sugieren que en un primer paso se forma un complejo intermediario denominado carba moil. El complejo carbamoyl es el resultado de la formación de un complejo intermediario entre la unión de la enzima con el sustrato, ES. Un segundo paso resulta de una reaccion de transferencia entre el complejo ES, carbamoyl y el agua.
La estimación de la actividad ureasa implica, en la mayoría de los métodos, la cuantificación del amonio liberado en ensayos de incubación de suelos con una solución de urea, taponada o no, bien en ausencia o en presencia de tolueno. Otros métodos, implican la estimación del grado de hidrólisis de urea por determinación de la urea residual o del CO2 liberado después de la incubación con urea marcada.

La elección del método de estimación de actividad ureasa, al igual que otras actividades biológicas, depende del conocimiento de las características de la muestra que determinan el rango de valores de actividad enzimática como son: historia del suelo ( climática, cubierta vegetal, aplicación de enmiendas, fertilizantes, pesticidas etc.), características físico-químicas y biológicas, así como tipo y existencia de vegetación en el momento del muestreo o en la historia. El equipamiento con el que cuenta el laboratorio, la frecuencia de la realización de los ensayos enzimáticas, el numero de muestras y la urgencia en la obtención de resultados son detalles a considerar en la elección del método de determinación de actividad de ureasa.

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