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Es la capacidad de realizar un trabajo. A pesar
que existen varias formas de energía: química,
luminosa, mecánica, etc. , solo hay dos tipos
básicos:
Potencial: es la capacidad de realizar trabajo
como resultado de su estado o posición. Puede
estar en los enlace químicos, en un gradiente de
concentración, en un potencial eléctrico, etc.
Cinética: es la energía del movimiento, puede
existir en forma de calor, luz, etc.
EN TÉRMINOS BIOQUIMICOS
Representa la capacidad de cambio, ya que la vida
depende de que la energía pueda ser
transformada de una forma a otra, cuyo estudio es
la base de la termodinámica. Sus leyes son
aplicables a los sistemas cerrados o aislados, es
decir aquellos que no intercambian energía con el
medio que los rodea; las células son sistemas
abiertos, o sea pequeñas partes de un sistema
cerrado mayor.
METABOLISMO
Cada célula desarrolla miles de reacciones
químicas que pueden ser exergónicas (con
liberación de energía, los reactivos contiene mas
energía que los productos) o endergónicas (con
consumo de energía, los productos contienen
mas energía que los reactivos ), que en su
conjunto constituyen el METABOLISMO
CELULAR.
Tipos de Reacciones
Metabólicas
REACCIONES EXERGONICAS
REACCIONES ENDERGÓNICAS
METABOLISMO
 Anabolismo (Endergónica)
 Es un proceso mediante el
cual ocurre reacciones
destinadas a formar
moléculas propias, por lo
general son reacciones de
síntesis de moléculas
complejas a partir de
moléculas simples. Esta
reacción requiere energía.
 Catabolismo (Exergónica)
 Es un proceso que implica
la disgregación y oxidación
de las biomoléculas, con
su consecuente
destrucción, obteniéndose
energía en forma de ATP
en el proceso. Esta energía
es la usada en las
reacciones anabólicas.
Rutas metabólicas
CONTROL METABOLICO
1. Las células asocian las reacciones: las reacciones endergónicas se
llevan a cabo con la energía liberada por las reacciones
exergónicas.
2. Las células sintetizan moléculas portadoras de energía (ATP) que
son capaces de capturar la energía de las reacciones exergónicas y las
llevan a las reacciones endergónicas.
3. Las células regulan las reacciones químicas por medio de
catalizadores biológicos: ENZIMAS.
ENZIMAS
Son proteínas altamente especializadas que tienen como función la catálisis o
regulación de la velocidad de las reacciones químicas que se llevan a cabo en
los seres vivos. existirían tantas enzimas como reacciones, y no se consumen
en el proceso. Los catalizadores no biológicos son inespecíficos.
REACCION ENZIMATICA
En una reacción catalizada por enzima (E), los reactivos se denomina
sustratos (S), es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima. El
sustrato es modificado químicamente y se convierte en uno o más
productos (P). Como esta reacción es reversible se expresa de la
siguiente manera:
MECANISMO DE ACCION ENZIMÁTICA
Una enzima, por sí misma, no puede llevar a cabo una reacción, su función es
modificar la velocidad de la reacción, entendiéndose como tal la cantidad de
producto formado por unidad de tiempo. Tal variación se debe a la
disminución de la energía de activación (Ea); en una reacción química, la Ea es
la energía necesaria para convertir los reactivos en formas moleculares
inestables denominadas especies en estado de transición, que poseen mayor
energía libre que los reactivos y los productos.
SECUENCIA DE UNA REACCION
ENZIMATICA
1. La enzima está disponible, con
su sitio activo libre.
2. El sustrato se une a la enzima.
3. El sustrato es
procesado(hidrólisis en este
ejemplo).
4. Los productos de la reacción son
liberados
FACTORES QUE AFECTAN EL
DESEMPEÑO DE UNA ENZIMA
1. Temperatura: A medida que
se reduce la temperatura, la
razón de formación de
producto disminuye debido a
que el número promedio de
choques entre las moléculas
disminuye. ha medida que
aumentamos la temperatura la
razón de formación de
producto disminuye porque la
parte de la enzima que es
proteína se va degradando (se
desnaturaliza). Muchas
enzimas pierden su efecto
entre los 50 y 60 grados
centígrados.
FACTORES QUE AFECTAN EL
DESEMPEÑO DE UNA ENZIMA
2. PH: Cada enzima tiene
un pH en la cual funciona
de forma óptima. Al igual
que con la temperatura, la
efectividad de cada enzima
disminuye a medida que
nos alejamos del pH
óptimo.
FACTORES QUE AFECTAN EL
DESEMPEÑO DE UNA ENZIMA
3. INHIBICIONES POR LA PRESENCIA DE OTROS COMPUESTOS
Inhibición competitiva: el caso de que una molécula
estructuralmente similar al sustrato ocupe el lugar activo de la
enzima, la inhibición se conocerá comoTutorial 6.1 Enzyme
Catalysis
inhibición no competitiva (Alostérica) : Hay moléculas cuyas
propiedades le permiten interactuar con la enzima aun cuando
no son estructuralmente similares al sustrato. Esta interacción
cambia la forma de la enzima y su sitio activo, lo que hace que
la enzima sea menos efectiva al catalizar la reacción deseada.