1. enzimas y su funcin Las enzimas1 son molculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones qumicas, siempre que sean termodinmicamente posibles: Una enzima hace que una reaccin qumica que es energticamente posible pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea cinticamente favorable, es decir, transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima.2 3 En estas reacciones, las enzimas actan sobre unas molculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en molculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las clulas necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimticas. Debido a que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad crece slo con algunas reacciones, el conjunto (set) de enzimas sintetizadas en una clula determina el tipo de metabolismo que tendr cada clula. A su vez, esta sntesis depende de la regulacin de la expresin gnica. Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energa de activacin (G) de una reaccin, de forma que se acelera sustancialmente la tasa de reaccin. Las enzimas no alteran el balance energtico de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reaccin, pero consiguen acelerar el proceso incluso millones de veces. Una reaccin que se produce bajo el control de una enzima, o de un catalizador en general, alcanza el equilibrio mucho ms deprisa que la correspondiente reaccin no catalizada. En su estructura globular, se entrelazan y se pliegan una o ms cadenas polipeptdicas, que aportan un pequeo grupo de aminocidos para formar el sitio activo, o lugar donde se adhiere el sustrato, y donde se realiza la reaccin. Una enzima y un sustrato no llegan a adherirse si sus formas no encajan con exactitud. Este hecho asegura que la enzima no participa en reacciones equivocadas. La enzima misma no se ve afectada por la reaccin. Cuando los productos se liberan, la enzima vuelve a unirse con un nuevo sustrato.

2. energia de activacin La energa de activacin ( ) en qumica y biologa es la energa que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. La energa de activacin suele utilizarse para denominar la energa mnima necesaria para que se produzca una reaccin qumica dada. Para que ocurra una reaccin entre dos molculas, stas deben colisionar en la orientacin correcta y poseer una cantidad de energa mnima. A medida que las molculas se aproximan, sus nubes de

electrones se repelen. Esto requiere energa (energa de activacin) y proviene del calor del sistema, es decir de la energa traslacional, vibracional, etctera de cada molcula. Si la energa es suficiente, se vence la repulsin y las molculas se aproximan lo suficiente para que se produzca una reordenacin de los enlaces de las molculas. La ecuacin de Arrhenius proporciona la base cuantitativa de la relacin entre la energa de activacin y la velocidad a la que se produce la reaccin. El estudio de las velocidades de reaccin se denomina cintica qumica. Un ejemplo particular es el que se da en la combustin de una sustancia. Por s solos el combustible y el comburente no producen fuego, es necesario un primer aporte de energa para iniciar la combustin autosostenida. Una pequea cantidad de calor aportada puede bastar que se desencadene una combustin, haciendo la energa calrica aportada las veces de energa de activacin y por eso a veces a la energa de activacin se la llama fuente de cosegracion Segn el origen de este primer aporte de energa lo clasificamos como:

Qumico: La energa qumica exotrmica desprende calor, que puede ser empleado como fuente de ignicin. Elctrico: El paso de una corriente elctrica o un chispazo produce calor. Nuclear: La fusin y la fisin nuclear producen calor. Mecnico: Por compresin o friccin, la fuerza mecnica de dos cuerpos puede producir calor. 3. CLASIFICACIN DE LAS ENZIMAS

Nomenclatura y clasificacin Una forma general de denominar a las enzimas es aadir el sufijo "asa" al nombre del sustrato. As, la ureasa es la enzima que cataliza la hidrlisis de la urea formando amonaco y dixido de carbono. H2N -CO-NH2 + H2O ---(Ureasa)--> CO2 + 2 NH3 Sin embargo con el descubrimiento de nuevas enzimas esta nomenclatura resulta a veces confusa. Actualmente se ha adoptado ciertas recomendaciones de la Internacional Enzime Comission, que pretende sistemetizar la nomenclatura y clasificacin de las diferentes enzimas conocidas. Este sistema divide a las enzimas en seis clases que a su vez pueden tener diferentes subclases.

Clasificacin Internacional de las Enzimas

xido Reductasas (reacciones de oxido- reduccin)

Actan sobre ": CH OH " Actan sobre ": C = O " Actan sobre ": C = CH " Actan sobre ": CH NH2 " Actan sobre ": CH NH " Hidrolasas (reacciones de hidrlisis)

Esteres Enlaces glucosdico Enlaces pepsdicos Otros enlaces C N Anhdridos de cido Transferasas (transferencia de grupos funcionales)

Grupos de un tomo de C Grupos aldehdos o cetnicos Grupos acilos Grupos glucosilos Grupos fosfatos Grupos que contienen azufre Liasas (Adicin a los dobles enlaces)

:C=C: :C=O :C=N Isomerasas (reaccin de isomerizacin)

Racemasas

Ligasas (Formacin de enlaces con escisin de ATP)

:CO :CN :CS :CC Los nombres propuestos en este sistema son los que se emplean cuando es necesaria una identificaciones exacta de las enzimas, (por ejemplo en revistas cientficas). Sin embargo, cotidianamente pueden emplearse los nombres triviales por ser mucho ms conocidos. 7. inhibicin enzimtica Inhibicin Enzimaticas Es la perdida de actividad de un enzima por la presencia de sust. llamada inividores q hace disminuya lavelocidad de reaccin o bien destruya el enzima. Hay dos tipos: 1) Ineversible. Cuando el inhibidor se une covalentemente el enzima de forma permanente o destruye o bien se disocia lentamente impidiendo su accin. 2) Reversible. Se vuelve a recuperar la inhibicin enzimatica y puede ser: a) Competitiva el inhibidor se une al centro activo del enzima inactivadolo, xq tiene una confortacin espacial identica a la del sustrato. b) No competitiva elinhibidor se situa en un sitio distinto del centro activo, pero no modifica la reactividaddel enzima haciewndo que baje la velocidad de reaccin. 11. en que consiste el metabolismo Metabolismo es una palabra de origen griego que quiere decir cambio, transformacin o evolucin de algo. Al hablar de metabolismo se est haciendo referencia al conjunto de reacciones bioqumicas que sufren todos los organismos en las clulas con el objetivo de obtener e intercambiar materia y energa con el medio ambiente. Las reacciones influyen en procesos como la digestin de alimentos y nutrientes, la eliminacin de los desechos a travs de la orina y de las heces, la respiracin, la circulacin sangunea y la regulacin de la temperatura corporal. Existen dos grandes procesos metablicos, los que se llaman anabolismo y catabolismo. El anabolismo, tambin llamado fase biosinttica o metabolismo constructivo, son las reacciones de sntesis necesarias para el crecimiento de nuevas clulas y la conservacin de los tejidos. El catabolismo o fase degradativa, se refiere a aquel proceso orientado a producir la energa necesaria para poder realizar actividades fsicas, sean stas al interior

del cuerpo o externas. Tambin es el encargado de regular la temperatura corporal y se preocupa de la degradacin de aquellas molculas ms complejas como los lpidos y las protenas, y de sustancias sencillas como el cido lctico o el dixido de carbono. Estas sustancias son desechos producidos por diferentes rganos del cuerpo, por ejemplo los pulmones. Durante la degradacin se libera energa qumica, la cual es almacenada en forma de ATP (trifosfato de adenosina) y es liberada cuando es necesaria para realizar los diferentes procesos anablicos. Ambos tipos de reacciones se encuentran entrelazadas en lo que se llaman las rutas metablicas. stas se van combinando de manera de generar los compuestos finales especficos y esenciales que permiten la vida. Cuando las reacciones anablicas superan en actividad a las catablicas, el organismo aumenta o gana peso. Cuando sucede lo contrario, es decir, cuando las reacciones catablicas son superiores a las anablicas, se pierde peso corporal. Esto sucede, por ejemplo, durante perodos de ayuno o cuando se ha padecido alguna enfermedad. En el caso de que la actividad de ambos procesos se encuentre equilibrada, entonces el organismo se considera que est en un equilibrio dinmico. Por todos estos motivos es que popularmente se habla de que tal persona tiene un "buen metabolismo", en el sentido de que es capaz de mantener su peso corporal comiendo de manera normal. Existen enfermedades asociadas al metabolismo, entendidos como errores congnitos. Cuando una persona carece de una determinada enzima (protenas que catalizan o aceleran reacciones qumicas) como consecuencia de un mal hereditario, hay una transformacin qumica que quedar sin hacerse. Por ejemplo, aquellas personas que no tienen de la enzima lactasa, son incapaces de digerir la leche ya que no pueden catalizar la lactosa presente en sta. Cuando ese producto no es capaz de sintetizarse, se acumula una cantidad excesiva en el organismo y produce daos en los tejidos o impide que ciertos materiales intracelulares atraviesen la membrana celular. 15. teora quimiosmotica para la produccin de ATP Peter Mitchell propuso la "hiptesis quimiosmtica en 1961.1 La teora sugiere esencialmente que la mayor parte de la sntesis de ATP en la respiracin celular, viene de un gradiente electroqumico existente entre la membrana interna y el espacio intermembrana de la mitocondria, mediante el uso de la energa de NADH y FADH2 que se han formado por la ruptura de molculas ricas en energa, como la glucosa. Las molculas como la glucosa, son metabolizadas para producir Acetil-CoA como un intermediario rico en energa. La oxidacin de Acetil-CoA en la matriz

mitocondrial est acoplada a la reduccin de una molcula transportadora como NAD+ y FAD.2

Los transportadores traspasan electrones a la cadena transportadora de electrones en la membrana mitocondrial interna, que luego los traspasan a otras protenas en la cadena transportadora. La energa disponible en los electrones se usa para bombear protones desde la matriz, a travs de la membrana mitocondrial interna, guardando energa en forma de un gradiente electroqumico transmembrana. Los protones se devuelven a travs de la membrana interna, mediante la enzima ATP-sintasa. El flujo de protones de vuelta a la matriz mitocondrial mediante la ATP-sintasa, provee de suficiente energa para que el ADP se combine con Fsforo inorgnico para formar ATP. Los electrones y protones en la ltima bomba proteica de la cadena transportadora son llevados al Oxgeno (O2) para formar Agua (H2O). sta fue una propuesta radical en su tiempo, y no fue bien aceptada. La visin que prevaleca era que la energa de la transferencia electrnica se almacenaba es un intermediario estable de alta energa, un concepto mas conservativo del punto de vista qumico. EL problema de ste viejo paradigma fue que nunca se encontr aquel intermediario, y la evidencia del bombeo de protones por los complejos de la Cadena de Transporte de electrones creci de forma tal, que no pudo ser ignorada. Eventualmente, el peso de la evidencia comenz a favorecer la hiptesis quimiosmtica, y en 1978, el Premio Nobel de qumica fue entregado a Peter Mitchell.3

El acoplamiento quimiosmtico es importante en la produccin de ATP en el cloroplasto4 y muchos tipos de bacteria.5