procesos energéticos i
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Procesos Energéticos I Las Enzimas
Prof. Aurora Ferro
Energía y metabolismo
Metabolismo
La suma de todas las
actividades
químicas que ocurren en un
organismo
Consta de dos vías
Anabolismo
Incluye las rutas en las que se
sintetizan moléculas
complejas a partir de
sustancias
más simples
Catabolismo
Incluye las rutas en las que
grandes moléculas se dividen
en moléculas más pequeñas
Reacciones químicas en el
metabolismo
Exergónicas o Exotérmicas
Es una reacción en la cual
se libera energía
(rutas catabólicas)
Endergónicas o Endotérmicas
Es una reacción en la que
existe ganancia de
energía libre
(rutas anabólicas)
ATP, el almacén de energía
química de la célula
Conserva la energía disponible
durante muy cortos períodos
Es un nucleótido que consiste
en tres partes principales:
Adenina
Ribosa, un azúcar de cinco
carbonos
Y tres grupos fosfato
Transferencia del grupo fosfato
Transferencia de energía
mediante las reacciones REDOX
La energía también se transporta por transferencia de electrones
La oxidación es el proceso químico durante el que una sustancia pierde
electrones
Mientras que la reducción es el proceso complementario en donde una
sustancia gana electrones
Esos electrones que se transfieren, son equivalentes a transferir energía,
siendo una parte esencial de la respiración celular, de la fotosíntesis, y de
muchos otros procesos químicos
Las reacciones redox, por ejemplo, liberan la energía almacenada en las
moléculas alimenticias de manera que pueda sintetizarse el ATP utilizando
esa energía
Las enzimas
Son catalizadores biológicos que aumentan la rapidez de una reacción química sin ser consumidas en la reacción
Las células requieren una liberación constante de energía, y deben regular esa liberación para satisfacer los requisitos energéticos metabólicos
Las cambiantes necesidades de la célula requieren un sistema de control metabólico flexible y los directores clave de este sistema de control son las enzimas
Gracias a su capacidad de degradar moléculas orgánicas, puede mantenerse la vida y realizarse las reacciones de síntesis necesarias para el metabolismo
Características de las enzimas
Son muy especificas para las reacciones que catalizan
Son proteínas, por lo tanto, responden a todas las características
de las mismas
Son biológicas
BIOLÓGICOS QUÍMICOS
Son específicos para una determinada reacción
química o para un grupo de reacciones químicas a
para un sustrato o grupo de sustratos.
Aceleran cualquier reacción inespecíficamente.
Son proteínas mayoritariamente ( hay ARN
(Ribozimas) con función enzimática). Son sustancias simples finamente divididas.
Son saturables No son saturables.
Son altamente eficaces (son eficaces en bajas
concentraciones). Son medianamente eficaces.
Puede ser regulada su actividad catalítica. No pueden ser regulados.
Son termolábiles y su actividad puede variar
también de acuerdo al pH del medio.
No son termolábiles ni se alteran con cambios de
pH.
Fuente: http://www.genomasur.com/lecturas/Guia03.htm
Energía de activación de las reacciones
Funcionamiento de las enzimas
Las enzimas tienen un centro activo donde se aloja la sustancia que será
alterada denominada sustrato
Si la reacción es anabólica serán dos sustratos los que entran, si por el
contrario la reacción es catabólica será uno
La enzima en sí misma no resulta permanentemente alterada o consumida
por la reacción, así que se puede reutilizar
Funcionamiento de las enzimas
Especificidad de las enzimas
Las enzimas catalizan a prácticamente todas las reacciones que
ocurren en un organismo
Los tipos de especifidad son:
Esteroespecifidad: cuando hay sustratos que pueden tener
varias formas, y solo reconocen una de estas formas
De sustrato: aceptan un solo tipo de sustrato
De grupo: reconocen un tipo de grupo químico especifico,
independientemente del sustrato
De reacción: llevan a cabo una reacción específica,
independientemente del sustrato
Factores que afectan la actividad
enzimática
pH
Temperatura
Concentración del sustrato y la enzima
Presencia de moduladores o inhibidores
Presencia de cofactores
pH
Es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución
El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O]+
presentes en determinadas disoluciones
pH
La mayoría de las enzimas están activas sólo en un
estrecho margen de pH y tienen un pH óptimo, en que
la rapidez de la reacción es máxima
Para las enzimas humanas, el pH óptimo está entre 6 y
8
Muchas enzimas se inactivan, y es común su
desnaturalización en forma irreversible, cuando el
medio se hace muy acido o muy básico
pH
Temperatura
A temperatura óptima,
mayor rapidez de reacción
A temperatura baja, ocurren
muy lentamente o no
ocurren
Concentración del sustrato
Presencia de inhibidores
Inhibición
Reversible
Competitiva
No competitiva
Irreversible
Presencia de inhibidores
Cofactores
Moléculas no proteicas que ayudan
a la función enzimática
Algunas enzimas consisten de: una
proteína llamada apoenzima y un
componente cofactor
Algunos ejemplos de coenzimas:
NADH, NADPH y FADH2 son
coenzimas; éstas transfieren
electrones
El ATP funciona como una
coenzima; es responsable de
transferir grupos fosfato