T11 – METABOLISMO CELULAR Y DEL SER VIVO.

1. Célula y ser vivo: sistemas abiertos.2. Las enzimas.3. La reacción enzimática.4. Vitaminas y metabolismo.5. Energética celular.6. Consideraciones generales sobre

metabolismo.

T11. Metabolismo celular y del ser vivo.

1 – Célula y ser vivo: sistemas abiertos.

Estudio de la célulay el ser vivo

Se consideran ambosSISTEMAS ABIERTOS

Están en EQUILIBRIO DINÁMICO

Realizando TRABAJO

• Un organismo capta materia y energía, las transforma y, almacenando energía, realiza actividades biológicas.

• La célula intercambia sustancias a través de su membrana plasmática o mediante procesos asociados a ella.

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1 – Célula y ser vivo: sistemas abiertos.

• La molécula de ATP (adenosín trifosfato) es la fuente de energía química útil, ya que posee dos enlaces fosfato ricos en energía.

• Otros nucleótidos de citosina (CTP), de guanina (GTP) o de uracilo (UTP) intervienen en procesos metabólicos realizando la misma función energética.

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• Las enzimas son proteínas con una función catalítica, es decir, proteínas que regulan las reacciones químicas en los seres vivos.

• Acelerando las reacciones y disminuyendo la energía de activación.

• Intervienen en pequeñas concentraciones, ya que ni se consumen ni se alteran durante la reacción y pueden, por lo tanto, actuar sucesivas veces.

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2 – Las enzimas.

Concepto de enzima

• Disminuyen la energía de activación.

• No cambian el signo ni la cuantía de la variación de energía libre.

• No modifican el equilibrio de la reacción.

• Aceleran la llegada del equilibrio.

• Al finalizar la reacción quedan libres y pueden reutilizarse.

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Comportamiento de un enzima

Las enzimas actúan como un catalizador:

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2 – Las enzimas.

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

2. No forman nunca parte del producto o productos.3. No se consumen.4. Son necesarios, por tanto, sólo en una pequeña

cantidad.

Carácterísticas de las enzimas.

• Cada enzima actúa a un pH óptimo.

• Los cambios de pH alteran la estructura terciaria y por tanto, la actividad de la enzima.

• Cada enzima tiene una temperatura óptima para actuar.

• Las variaciones de temperatura provocan cambios en la estructura terciaria o cuaternaria, alterando la actividad de la enzima.

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2 – Las enzimas.

Influencia del pH y la temperatura en la actividad enzimática.

• Algunas reacciones son catalizadas por holoenzimas, moléculas formadas por una apoenzima (parte proteica) y un cofactor (no proteico).

holoenzima = cofactor + apoenzima• Los cofactores tienen diversa naturaleza, y pueden ser:

Cationes metálicos, como Zn2+, Ca2+, Fe2+ o Mg2+, que se unen al apoenzima o regulan su activación.

Moléculas orgánicas. Cuando se unen fuertemente a la apoenzima se denomina grupo

prostético. Se denominan coenzimas cuando se unen débilmente a la apoenzima

(NAD+, FAD, NADP+,…). Aquí se puede señalar, que muchas vitaminas funcionan como coenzimas.

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2 – Las enzimas.

Cofactores enzimáticos.

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2 – Las enzimas.

Clasificación de las enzimas.

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3 – La reacción enzimática.

Esquema de una reacción enzimática.

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3 – La reacción enzimática.

Especificidad enzimática.

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3 – La reacción enzimática.

Inhibición de la actividad enzimática.

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3 – La reacción enzimática.

• Es un mecanismo de regulación enzimática.• Las enzimas que son reguladas por el sustrato y el producto de la

reacción se denominan enzimas alostéricas.Los sustratos suelen comportarse como activadores.Los productos suelen comportarse como inhibidores, impidiendo la

reacción.

Inhibición de la actividad enzimática.

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3 – La reacción enzimática.

• Existe un límite en cuanto a la cantidad de sustrato que la enzima es capaz de transformar en el tiempo.

• La velocidad de la reacción aumenta de forma lineal hasta alcanzar un máximo en el que se produce la saturación de la enzima. En ese momento la velocidad solo dependerá de la rapidez con la que esta sea capaz de procesar el sustrato.

Cinética de la reacción enzimática.

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4 – Vitaminas y metabolismo.

Las vitaminas perteneces a varias clases de principios inmediatos.

Las vitaminas son indispensables en la dieta, dado que no pueden ser sintetizadas por los organismos animales.

• Avitaminosis o ausencia total de una o varias vitaminas.

• Hipovitaminosis o insuficiencia de una determinada vitamina en la dieta.

• Hipervitaminosis o exceso de vitaminas.

Hidrosolubles. Son solubles en agua y generalmente actúan como coenzimas o precursores de coenzimas. A este grupo pertenecen las vitaminas del complejo B y la vitamina C.

Liposolubles. Son insolubles en agua y solubles en disolventes no polares. Son lípidos insaponificables y generalmente no son cofactores o precursores. En este grupo se encuentran las vitaminas A, D, E y K.

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4 – Vitaminas y metabolismo.