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PPTCTC032TC31-A17V1
Clase
Enzimas y metabolismo celular
Resumen de la clase anterior
Membrana celular
Función:
Transporte
Organización
Bicapa de
fosfolípidos
Proteínas
Pasivo
Carbohidratos
Difusión
simple
Difusión
Osmosis
Difusión
facilitada
Activo
Mediado por proteínas
carrier
Mediado por vesículas
Diálisis
Aprendizajes esperados
 Analizar la actividad enzimática.
 Reconocer los factores que afectan la actividad enzimática.
 Analizar el metabolismo respiratorio de la célula.
 Conocer los procesos de respiración celular aeróbica y anaeróbica.
Páginas del libro
desde la 45 a la 49, y
desde la 77 a la 81.
Biocombustible: enzimas del tabaco
La industria del tabaco ha sufrido una fuerte caída, por el daño que provocan los
cigarrillos (su principal producto) en la salud humana.
Una Investigación a cargo de la biotecnóloga Jihong Liu Clarke en Bioforsk (el
Instituto Noruego de Investigación Agrícola y Medioambiental) pretende:
Crear una fábrica
Las plantas
necesitan
Imagensolo
modificada
de Bioforks
Producir «verde»
plantas de
tabaco
genéticamente
modificadas
que
fabriquen
no
dióxido de carbono y la energía enzimas
capacescontaminante
de
crear biocombustible
partir
de
descomposición
de lavarios
biomasa de
Utilizando
estas enzimasade
tabaco
se
podrían
reemplazar
della
Sol,
recursos
gratuitos.
otros organismosproductos
vegetales.derivados del petróleo, que contaminan.
1. Enzimas
2. Metabolismo Celular
1. Enzimas
1.1 Composición
Las enzimas son catalizadores biológicos. La mayoría son macromoléculas
proteicas compuestas por una o varias cadenas polipeptídicas.
Algunas enzimas actúan solas y otras dependen de sustancias inorgánicas y
orgánicas.
Cofactores (Inorgánicos)
Mg+, Mn2+, Cu2+, Zn2+, Na+ y
otros.
Coenzimas (Orgánicos)
NAD, NADP, FAD, CoA y
otros.
1. Enzimas
¿Qué es la energía de
activación? Veamos
en la siguiente
diapositiva!
1.2 Características
1. Reducen la energía
de activación de las
reacciones químicas.
2. Son eficientes, ya
que se requieren en
pequeñas cantidades.
5. Presentan sitio activo.
6. Son específicas.
7.
Están
regulación.
sujetas
a
3. No son alteradas
químicamente
al
catalizar la reacción.
4. No afectan
equilibrio
de
reacción.
el
la
Existen algunos ARN con actividad enzimática, conocidos como ribozimas.
1. Enzimas
1.2 Características
Energía de activación:
mínima
cantidad
de
energía que se requiere
para activar a los átomos o
moléculas y que puedan
experimentar una reacción
química.
Enzimas
Reducen energía de activación.
1. Enzimas
1.3 Actividad Enzimática
Sustrato
Sitio
Activo
Enzima
3. Los sustratos,
ya unidos, salen
de la enzima, la
enzima está lista
para
otros
sustratos.
Enzima + Producto
2. El sitio activo
cambia de forma,
promoviendo la
reacción
entre
los sustratos
1. Los sustratos entran en
el sitio activo con una
orientación específica.
Complejo
Enzima-Sustrato
Ejercicio 16
“Guía del alumno”
MC
Las ligasas unen sustancias simples
para formas otras más complejas. Por
ende, participan en reacciones que
consumen energía.
Las ligasas son un grupo de enzimas que catalizan la unión de dos moléculas
mediante la formación de enlaces covalentes. A partir de esta información, es
correcto afirmar que las ligasas
únicamente a pH neutro.
A)B) actúan
solo a temperatura fisiológica normal.
C) actúan
actúan en reacciones anabólicas.

participan en reacciones que liberan energía.
D)E) necesitan
de un cofactor para aumentar su actividad enzimática.

Unión entre dos átomos o grupos de
átomos para alcanzar el octeto estable,
compartiendo electrones del último nivel.
No se puede inferir esta
información a partir del texto.
ALTERNATIVA
CORRECTA
C
Comprensión
1. Enzimas
1.4 Modelos de unión Enzima Sustrato
Modelo ajuste-inducido: Las enzimas
son estructuras bastante flexibles por lo
que el sitio activo podría cambiar su
conformación estructural al interaccionar
con el sustrato y de esta forma la enzima
puede llevar a cabo su función catalítica.
Modelo llave-cerradura: La enzima y el sustrato poseen
complementariedad geométrica, es decir, sus
estructuras encajan exactamente una en la otra.
1. Enzimas
1.5 Cinética Enzimática
La cinética enzimática estudia la velocidad de las reacciones que catalizan las
enzimas y los factores que modifican esta velocidad.
Factores que afectan la velocidad de reacción:
Concentración
de Sustrato
Temperatura
pH
Ejercicio 8
“Guía del alumno”
MTP
El siguiente esquema muestra cómo se metaboliza en el intestino la lactosa, disacárido presente en la
leche y que provoca intolerancia en algunas personas.
Al no ser digerida, la
lactosa es utilizada por
La especificidad
es
bacterias
del intestino
una
característica
de
grueso,
las que la
las
enzimas.formando
Si no hay
degradan
lactasa,orgánicos,
la lactosa gas
no
ácidos
descompone.
y se
agua,
provocando
los malestares
asociados con la
intolerancia.
Con respecto al esquema, es correcto afirmar que



I) para digerir la lactosa se requiere de la acción de una enzima llamada lactasa, que rompe a esta
molécula en dos monosacáridos, la glucosa y galactosa.
II) la lactasa es fundamental para evitar la intolerancia a la lactosa, ya que cada enzima es específica
para cada sustrato.
ALTERNATIVA
III) cuando la lactosa no se degrada, las bacterias del tracto digestivo la utilizan, formando productos
que
CORRECTA
provocan los síntomas de intolerancia.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y III
E) I, II y III
E
ASE
2. Respiración celular
2.1 Concepto
Para
obtener
energía, la célula
degrada la glucosa
en el citoplasma y
luego la oxida en la
mitocondria,
obteniendo de esta
¿De dónde obtiene
glucosa la célulaforma 38 ATP.
para transformarla en
energía?
En la respiración celular se dan dos tipos de reacciones:
• Reacciones anaeróbicas
• Reacciones aeróbicas
2. Respiración celular
2.2 Glucólisis
Ocurre en el citoplasma
de las células y es una
reacción anaeróbica, o
sea una oxidación sin
intervención de oxígeno
molecular.
2 ADP
GLUCÓLISIS
2 NAD
Citoplasma
Vía
aeróbica
Vía
anaeróbica
2 ATP
Glucosa
(6 carbonos)
Mitocondria
2 NADH + H+
2 piruvato o ácido
pirúvico (3 carbonos
cada uno)
2. Respiración celular
2.3 Vía aeróbica
Membrana
externa
Membrana
interna
Compartimento
intermembrana
Matriz
Crestas
Matriz: Acetilación y ciclo de Krebs.
Crestas: Cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa.
2. Respiración celular
2.3 Vía aeróbica
Matriz mitocondrial
Ciclo de Krebs:
Acetilación:
Se
producen moléculas
El piruvatodeseenergía,
oxida, se
aceptoras
es
libera con
una poder
molécula
de
decir,
reductor
CO2 yformando
acetil
(NADH
FADH2).
coenzima
A, que
ingresa
al
Se
libera CO
forman
2 y se
ciclomoléculas
de Krebs.de ATP.
dos
2. Respiración celular
2.3 Vía aeróbica
Crestas mitocondriales
Fosforilación oxidativa
Cadena transportadora de electrones
Cadena transportadora
de
electrones
y
fosforilación oxidativa:
Se utiliza el poder
reductor de NADH y
FADH2, para crear las
condiciones de síntesis
de ATP (34) por el
proceso de fosforilación
oxidativa.
2. Respiración celular
2.3 Vía aeróbica
2
2
34
Resumen:
La vía aeróbica genera mayor cantidad de ATP (38 moléculas en
total) a partir de una molécula de glucosa, siempre que exista
presencia de oxígeno.
Dirígete a la página 20 de tu guía y realiza la actividad propuesta.
A partir de los contenidos trabajados sobre la respiración celular, completa el
siguiente esquema de ideas de forma sintética, con una idea clave.
Glucólisis:____________________________________________________________
Acetilación:___________________________________________________________
Ciclo de Krebs:________________________________________________________
Cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa:
____________________________________________________________________
2. Respiración celular
2.4 Vía anaeróbica
Bacterias
(bacterias lácticas)
Fermentación láctica:
¿En qué circunstancias
nuestros músculos
realizan fermentación
láctica?
Protozoos
Rendimiento energético: 2 ATP
Músculo
esquelético
humano.
2. Respiración celular
2.4 Vía anaeróbica
Bacterias
Levaduras
(hongo unicelular)
Fermentación alcohólica:
¿Cómo se fabrica el
vino?
Aplicaciones en la alimentación
humana: pan, cerveza, vino y otras.
Rendimiento energético: 2 ATP
2. Respiración celular
Ejercicio 7
“Guía del alumno”
MTP
El siguiente esquema muestra algunas etapas de la respiración celular:
ALTERNATIVA
CORRECTA
Glucosa
Descomposición
de glucosa para
formar piruvato.
Ácido pirúvico
Ciclo de Krebs
A partir del esquema, es correcto
afirmar que 1, 2 y 3 corresponden,
respectivamente, a
ASE
D
gliceraldehído, ácido pirúvico, ciclo
 A)de Krebs.
ácido
pirúvico,
glucosa,
 B)descarboxilación.
glucosa,
ácido
pirúvico,
 C)descarboxilación.
D)Krebs.glucosa, ácido pirúvico,
ácido
 E)Krebs.
ciclo de
pirúvico, glucosa, ciclo de
Ciclo de reacciones de descomposición de
acetil CoA, con producción de ATP y poder
reductor.
Ejercicio HPC Nº18
MC
Corresponde a una
hipótesis.
En el párrafo se indica que
Lipmann esperaba que el ATP
reaccionara con el acetato para
generar acetilfosfato.
En la década de 1940, el bioquímico alemán Fritz Albert Lipmann estudiaba la
adición de grupos acetilo (acetilación) en amidas aromáticas, en presencia de ATP y
acetato. Esperaba que el ATP reaccionara con acetato para generar acetilfosfato,
compuesto que activaría a la amida y produciría la acetilación. Pero contrario a lo
esperado, comprobó que el acetilfosfato, su supuesto intermediario, era inactivo
como agente acetilante. Por lo tanto, debía haber otro compuesto que actuara como
intermediario.
Con respecto
Lipmann comprobó que el
acetilfosfato era inactivo como
al texto agente
anterior,
es correcto
acetilante
Corresponde a una
señalar conclusión.
que contiene
hipótesis y el experimento para someterla a prueba.
A)B) Una
Una hipótesis y las conclusiones derivadas de una investigación.

C) Un procedimiento experimental y las conclusiones derivadas de él.

experimento y la teoría construida a partir de sus conclusiones.
D)E) Un
 Un modelo teórico y las predicciones derivadas de él.
Habilidad de pensamiento científico: Identificación de teorías y marcos
conceptuales, problemas, hipótesis, procedimientos experimentales,
inferencias y conclusiones, en investigaciones científicas clásicas o
contemporáneas.
ALTERNATIVA
CORRECTA
B
Comprensión
Pregunta oficial PSU
El siguiente gráfico muestra el curso de una reacción química:
A partir de su análisis, se puede inferir correctamente que
I) La enzima disminuye la energía de activación.
II) Sin enzima se acelera la reacción química.
III) Es necesario superar la energía de activación para obtener productos.
A)
B)
C)
D)
E)
Solo I
Solo II
Solo III
Solo I y II
Solo I y III
ALTERNATIVA
CORRECTA
E
ASE
.
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2013
Síntesis de la clase
Respiración Celular
Metabolismo
Actividad
Enzimática
Llave Cerradura
- Aeróbica
- Anaeróbica
Factores que afectan
la actividad
Ajuste Inducido
Concentración Sustrato
Temperatura
pH
Tabla de corrección
Ítem
Unidad temática
1
Alternativa
A
Célula como unidad funcional
Habilidad
Reconocimiento
2
C
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
3
A
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
4
A
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
5
B
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
6
B
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
7
D
Célula como unidad funcional
ASE
8
E
Célula como unidad funcional
ASE
9
C
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
10
E
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
11
C
Célula como unidad funcional
Comprensión
12
C
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
Tabla de corrección
Ítem
Unidad temática
13
Alternativa
A
Célula como unidad funcional
Habilidad
Comprensión
14
D
Célula como unidad funcional
Comprensión
15
D
Célula como unidad funcional
Comprensión
16
C
Célula como unidad funcional
Comprensión
17
B
Célula como unidad funcional
ASE
18
B
Célula como unidad funcional
Comprensión
19
E
Célula como unidad funcional
ASE
20
D
Célula como unidad funcional
Reconocimiento
21
C
Célula como unidad funcional
ASE
22
D
Célula como unidad funcional
ASE
23
B
Célula como unidad funcional
ASE
24
C
Célula como unidad funcional
ASE
25
D
Célula como unidad funcional
ASE
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En la próxima sesión, estudiaremos
Ciclo Celular y mitosis
Equipo Editorial
Área Ciencias: Biología
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