Profesora: Berta Palomino Jara

Asignatura: Biologa

METABOLISMO CELULAR

La vida de cualquier organismo, se mantienen gracias al funcionamiento de sus clulas

CLULAS

Qu involucra?

Secrecin Divisin Desplazamiento Conduccin Fagocitosis Contraccin

Celular Impulso Nervioso

Quines nos otorgan energa?

*Los nutrientes, que incorporamos diariamente al ingerir los alimentos

La clula, para realizar todos los trabajos requiere VIDA

Energa y la obtiene de la hidrlisis de molcula de

ATP, en los enlaces esta la energa que sirve de

Combustible celular FUNCIONAMIENTO

CELULAR

Para ello debe realizar tres trabajos

Sntesis molculas grandes a partir de unidades pequeas.

Transporte activo y movimiento TRABAJO CELULAR

ENERGA

METABOLISMO

Los seres vivos necesitan de un aporte constante de energa mediante el metabolismo.

La infinidad de reacciones qumicas que tienen lugar en las clulas y que les permiten

crecer, mantenerse, moverse, reproducirse y reaccionar ante los estmulos constituyen el

metabolismo, que es el conjunto de transformaciones fsico-qumico o biolgico que ocurren dentro de un organismo cuya finalidad es obtener energa y sintetizar o transformar molculas

necesarias para los distintos procesos orgnicos.

Las reacciones metablicas se pueden dividir en dos:

ANABOLISMO: Sntesis de molculas complejas a partir de otras simples ejemplo: fotosntesis,

sntesis proteica. Estas reacciones se realizan con gasto de energa, por tanto son endergnico

Profesora: Berta Palomino Jara

Asignatura: Biologa

CATABOLISMO: Degradacin de molculas complejas a otras ms simples. Ejemplo: respiracin

celular, son reacciones que liberan energa, por tanto son Exergnico

Las clulas (y el organismo), deben regular constantemente las vas metablicas, por la gran

necesidad de mantener estable sus condiciones internas HOMEOSTASIS. Dichas vas metablicas son mediadas por la accin de las Enzimas.

ENZIMAS: Son protenas que actan como biocatalizadores, acelerando las reacciones

Qumicas dentro de la clula sin transformarse ellas mismas en una molcula diferente. Las clulas

Transforman la energa que toman del entorno en energa qumica la que les resulta til para

Realizar trabajos qumicos, mecnicos, etc.

Las reacciones qumicas para su inicio requieren siempre un aporte de energa llamada energa

De activacin. Las enzimas son un tipo especial de protenas que aceleran las reacciones

Qumicas tanto en el medio intra como en el extra celular. Esta aceleracin se debe a la capacidad

Que tienen las enzimas en disminuir la energa de activacin (Ea) de la reaccin qumica, es

Decir, permiten que una reaccin ocurra en un breve lapso de tiempo. La energa de activacin

(Ea) representa la energa mnima necesaria que deben alcanzar los reactantes (sustratos) para

Pasar a productos.

Todas las enzimas son nombras en la terminacin ASA. Ejemplo: Maltasa - Peroxidasa

Profesora: Berta Palomino Jara

Asignatura: Biologa

PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS

Altamente especficas y actan sobre un determinado compuesto: sustrato.

De naturaleza proteica.

Aceleran las reacciones qumicas.

Actan en pequesimas cantidades.

No modifican el equilibrio de la reaccin.

Tienen una accin especfica (actan sobre un determinado sustrato).

Permanecen inalteradas al final de la reaccin, por lo que son reutilizables.

Algunas enzimas actan con la ayuda de estructuras no proteicas. En funcin de su naturaleza se

denominan:

Cofactor. Cuando se trata de iones o molculas inorgnicas

Coenzima. Cuando es una molcula orgnica. Aqu se puede sealar, que muchas vitaminas funciona como coenzimas interviniendo en distintas rutas metablicas

MODELOS DE ACCIN ENZIMATICAS.

Llave cerradura: Supone que la estructura del sustrato y la del sitio activo son complementarios,

de la misma forma que una llave encaja en una cerradura. (porpuesto por el qumico E.Fisher).

Encaje Inducido: Estudios posteriores, sugirieron que el sitio activo es mucho ms flexible que

una cerradura, entonces la interaccin fsica entre las molculas de enzima y sustrato produce un

cambio en la geometra del centro activo, mediante la distorsin de las superficies moleculares.

Impondra cierta tensin a las molculas re accionantes, facilitando an ms la reaccin.

Profesora: Berta Palomino Jara

Asignatura: Biologa

En el modelo llave cerradura, los sustratos interactan en forma precisa con el sitio activo, en

cambio en el encaje inducido, la forma del sitio activo es complementaria del sustrato slo despus

que ste se une a la enzima.

FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD ENZIMTICA

Efecto del pH: las enzimas actan dentro de lmites estrechos de pH (pH ptimo de la reaccin).

Por ejemplo, la pepsina tiene un pH ptimo de 1,5 a 2 en el estomago, pero si la cambiamos a un medio muy cido o muy alcalino, la enzima se desnaturaliza y se inactiva. Algunas

Enzimas tienen actividad ptima a un pH cido y otras en un pH alcalino.

Temperatura: la velocidad de las reacciones enzimticas aumenta por lo general con la

Temperatura, dentro del intervalo en que la enzima es estable y activa. La velocidad por lo general

se duplica por cada 10C de aumento trmico. La actividad enzimtica mxima se alcanza a una

temperatura ptima, luego la actividad decrece y finalmente cesa por completo, la actividad

enzimtica disminuye a causa de la desnaturalizacin progresiva de la enzima por accin de la

temperatura. A bajas temperaturas, las reacciones disminuyen mucho o se detienen, pero la accin

cataltica reaparece cuando la temperatura se eleva a valores normales para la enzima.

Concentracin de sustrato: principalmente la velocidad de la reaccin o catlisis vara de acuerdo

a la concentracin del sustrato. Cuando las concentraciones del sustrato son bajas, la velocidad

aumenta rpidamente. A medida que el sustrato aumenta, la enzima se satura y alcanza un punto de

equilibrio en el cual la velocidad no depende de la concentracin del sustrato. En este caso, el

exceso de sustrato no es afectado por las enzimas ya que estas tienen sus sitios activos ocupados,

alcanzndose as el mximo de velocidad.

Regulacin enzimtica

La totalidad de reacciones bioqumicas de un organismo constituye su metabolismo y el cual

consiste en secuencias de reacciones qumicas catalizadas por enzimas llamadas vas metablicas,

en estas secuencias el producto de una reaccin es el sustrato de la siguiente.

Las vas metablicas son de dos tipos Anablicas o Catablicas.

La regulacin enzimtica se manifiesta al unirse inhibidores a las enzimas, reduciendo as las

velocidades de las reacciones catalizadas. Hay inhibidores naturales que regulan el metabolismo y

Otros artificiales que permiten tratar enfermedades, eliminar bacterias patgenas. Los inhibidores

Se clasifican como irreversibles y reversibles.

Profesora: Berta Palomino Jara

Asignatura: Biologa

Inhibicin por el producto final: enzimas alostricas: Las enzimas alostricas por lo general

poseen una estructura de dos o ms unidades polipeptdicas, su actividad est controlada por

efectores que se unen un sitio alostrico que est separado del sitio activo. Los efectores pueden ser

activadores o inhibidores. A continuacin se revisar el tipo de regulacin alostrica denominada:

inhibicin por el producto final. En una va metablica, como en el ejemplo de la figura, se

observa una secuencia de reacciones, cada una de ellas catalizada por una enzima particular. La

primera reaccin se denomina paso obligado, porque una vez que ocurre, necesariamente seguirn el resto de reacciones de la va hasta culminar con el producto final. Este paso obligado est catalizado por una enzima alostrica. Si la clula tiene suficiente de este producto, cmo frena

esta va? Cuando el producto final est en altas concentraciones acta como un efector, se une a la

Enzima alostrica del paso obligado, inactivndola.

Inhibicin de las vas metablicas. El paso obligado es catalizado por una enzima alostrica que

puede ser inhibida por el producto final de la va. La va especfica que se muestra aqu es la sntesis

de isoleucina, un aminocido, a partir de la treonina. Esta particular serie de reacciones es realizada

por bacterias, pero es tpica de muchas reacciones catalizadas enzimticamente.

Profesora: Berta Palomino Jara

Asignatura: Biologa

Seleccin Mltiple

1.- Cul (es) de las siguientes afirmaciones es (son) correctas en relacin a las enzimas?

I) Son altamente especficas.

II) Aumentan la velocidad de las reacciones qumicas.

III) Son de naturaleza proteica.

a) Slo I. b) Slo II. c) Slo I, II y III

2.- Cmo aumenta una enzima la velocidad de una reaccin?

a) Transformando una reaccin endergnico en Exergnico

b) Proporcionado energa de activacin

c) Reduciendo la energa de activacin

3.- La reaccin A + B C + D, es catalizada por la enzima E1. Entonces, si la enzima E1 se

inactiva totalmente

a) No ocurrir la reaccin

b) Los productos que se obtienen son diferentes

c) La velocidad de reaccin ser ms rpida

4.- La energa de activacin es la energa necesaria para

a) activar la enzima

b) Activar los productos

c) Activar los reactantes

5.- Propiedades de las enzimas.

a) Son altamente inespecfica, naturaleza lipdica y actan en grandes cantidades

b) Son altamente especifica, naturaleza proteca y actan en pequeas cantidades

c) Son insensibles a los cambios de temperatura, pH

6.- Las coenzimas son:

a) Molculas inorgnicas.

b) Molculas orgnicas.

c) Muchas vitaminas actan como coenzimas.

7.- Factores que afectan la actividad de la pepsina que acta a 37C, en el estomago.

a) Las concentraciones de sustrato.

b) La temperatura y PH.

c) Todos son correctos.

8.- La siguiente figura representa:

a) Modelo llave cerradura.

b) Modelo encaje inducido.

c) Modelo de Inhibicin irreversible

9.- Cundo se manifiesta la regulacin enzimtica?:

a) Al unirse el inhibidor a la enzima

b) Al unirse la enzima con el sustrato

c) La regulacin puede ser por inhibidores irreversibles y reversibles

10.- Existen inhibidores irreversibles con reversibles, con respecto a los ltimos:

a) Son inhibidores artificiales que se unen covalentemente al sitio activo de la enzima.

b) Se reconocen de dos tipos competitivos y no competitivos.

c) Tanto a y b son correctas