Great Analogy

Tema I. Metabolismo

• Enzimas.

• Rutas metabólicas.

Las enzimas son catalizadores muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas.

• Como catalizadores, los enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan indefinidamente

• Prácticamente todas las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos están catalizadas por enzimas.

• Los enzimas son catalizadores específicos:

• Cada enzima cataliza un solo tipo de reacción, y casi siempre actúa sobre un único sustrato o sobre un grupo muy reducido de ellos

Características Generales:

• La sustancia sobre la que actúa la enzima se llama sustrato.

• El sustrato se une a una región concreta de la enzima, llamada centro activo.

• El centro activo comprende (1)un sitio de unión formado por los aminoácidos que están en contacto directo con el sustrato y (2) un sitio catalítico, formado por los aminoácidos directamente implicados en el mecanismo de la reacción

• Una vez formados los productos la enzima puede comenzar un nuevo ciclo de reacción.

La característica más sobresaliente de las enzimas es su elevada especificidad. Esta es doble y explica que no se formen subproductos:

1. Especificidad de sustrato. El sustrato (S) es la molécula sobre la que el enzima ejerce su acción catalítica.

2. Especificidad de acción. Cada reacción está catalizada por un enzima específico.

La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que representa el estado de transición.

El sustrato se une al enzima a través de numerosas interacciones débiles como son: puentes de hidrógeno, electrostáticos, hidrófobos, etc, en un lugar específico, el centro activo. Este centro es una pequeña porción del enzima, constituido por una serie de aminoácidos que interaccionan con el sustrato.

Algunas enzimas actúan con la ayuda de estructuras no proteicas. En función de su naturaleza se denominan: Cofactor cuando se trata de iones o moléculas inorgánicas y Coenzima cuando se trata de moléculas orgánicas.

Cuando los cofactores y las coenzimas se encuentran unidos covalentemente al enzima se llaman grupos prostéticos. La forma catalíticamente activa del enzima, es decir, la enzima unida a su grupo prostético, se llama holoenzima

Para terminar de estudiar el tema repasa el efecto de la temperatura y el PH en la acción enzimática; así como los procesos de inhibición.

-Concepto de metabolismo: conjunto de todas las reacciones bioquímicas que se producen en la célula.

-Funciones:

1. Obtener energía del entorno: de la luz solar (fotosíntesis), de reacciones exergónicas y de sustancias orgánicas (a través de su oxidación).

2. Convertir los nutrientes exógenos en precursores de las macromoléculas celulares.

3. Elaborar tales macromoléculas a partir de los precursores.

4. Formar y degradar las biomoléculas necesarias para permitir la actividad fisiológica o funcional de las células.

Las reacciones metabólicas:

a) Están ligadas en una trama de secuencias llamadas rutas metabólicas.

b) Las rutas metabólicas están interconectadas de tal forma que una misma molécula puede seguir varias vías.

c) Se producen en un orden determinado que está controlado mediante:

-la acción de enzimas específicas.

-el acoplamiento de reacciones que aportan la energía necesaria.

-la síntesis de vectores (transportadores) energéticos que atrapan la energía de las reacciones exergónicas y la transportan a las endergónicas.

d) Se distinguen dos grandes tipos de rutas metabólicas:

-Catabólicas:

• Degradación enzimática de moléculas orgánicas complejas a moléculas sencillas.

• Se produce, generalmente, mediante reacciones de oxidación en las que se libera energía (exergónicas), parte de la cual se conserva en el ATP.

-Anabólicas:

Formación enzimática de moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas precursoras sencillas.

• Estos procesos necesitan un aporte energético (endergónicos), que lo suministra el ATP.

• Las células regulan las reacciones químicas por medio de catalizadores biológicos: ENZIMAS

Funciones del metabolismo

• Obtener energía del entorno: de la luz solar (fotosíntesis), de reacciones exergónicas y de sustancias orgánicas

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