LAS ENZIMAS

TIPOS:

Se conocen casi 2000 tipos de enzimas diferentes, cada una de las cuales es capaz de catalizar una reacción química específica pero no todas las células fabrican todo los tipos de enzimas existentes.

Las sustancias sobre las que actúa una encima reciben el nombre de SUSTRATO.

Para nombrar a las enzimas se utiliza el nombre del sustrato y la terminación “asa”.

¿COMO ACTUA UNA ENZIMA?

Para actuar como un catalizador la enzima debe formar parte temporalmente de la reacción. Al unirse con los reactivos baja la energía de activación y las moléculas realizan cambios químicos rápidamente. La enzima queda intacta y puede ser reutilizada.

Cada molécula enzimatica tiene un sitio llamado sitio activo donde el sustrato encaja. Cada enzima es específica para un sustrato determinado que ajuste a su sitio activo. La velocidad con la que se produce una reacción química catalizada por una enzima esta influida por la concentración del sustrato.

La actividad enzimatica se incrementa también por un aumento de la temperatura pero hasta un cierto límite.

La actividad de las enzimas varía con el grado de acidez o alcalinidad del medio en el que se encuentran.

LAS ENZIMAS COMO CATALIZADORES BIOLOGICOS:

Las moléculas reaccionan unas con otras en el interior de las células. Para que ello ocurra es necesario que las moléculas estén muy cercas unas de otras en la orientación adecuada, y mas aún que choquen con suficiente fuerza.

La energía que deben poseer las moléculas para iniciar una reacción se conoce como energía de activación. Las moléculas requieren de un aporte de energía extra para que se produzca una reacción química entre ellas.

Para que dichas reacciones ocurran con un ritmo que posibilite el normal funcionamiento celular, se necesita la participación de ciertas sustancias denominadas CATALIZADORES. Un catalizador es una sustancia que disminuye la energía de activación necesaria para una reacción. De esta forma la energía que poseen la mayoría de las moléculas resulta suficiente para que la reacción progrese.

Las células utilizan como catalizadores a un tipo especial de proteínas llamadas ENZIMAS.

Las enzimas son proteínas regulares unidas a una parte no proteica llamado COENZIMA.

LA RESPIRACION CELULAR

PROCESOS CATABOLICOS: LA RESPIRACION CELULAR:

La respiración asocia habitualmente la idea de intercambio gaseoso.

La utilización y la eliminación de estos gases se producen en la intimidad de cada una de las células de un organismo animal o vegetal o en la única célula, en este caso de los organismos unicelulares se denomina RESPIRACION CELULAR.

COMBUSTIBLE + O2---CO2 + H2O + LUZ Y CALOR

ETAPAS DE LA RESPIRACION CELULAR:

A través de la membrana plasmática, entran a la célula muchos nutrientes: la sustancia más utilizada para obtener energía es la glucosa; esta sustancia es degradada en una serie de etapas hasta formar CO2 y H2O y liberar energía que se empleara en el ATP

PRIMERA ETAPA: LA GLUCOLISIS:

Se produce en el matriz del citoplasma donde están las enzimas que catalizan los distintos pasos que se llevan a cabo en ella. No requiere O2 para producirse.

La glucosa se divide en 2 moléculas formadas por 3 carbonos cada una (ácido piruvico). Esta ruptura libera energía para que se creen 2 moléculas de ATP.

Se desprenden átomos de H que son aceptados por una sustancia aceptora de H.

SEGUNA ETAPA: CICLO DE KREBS:

Las 2 moléculas de 3 carbonos en que se ha degradado la glucosa todavía contienen gran cantidad de energía.

En presencia de O2, el ácido piruvico atraviesa las membranas de las mitocondrias donde continúa su degradación.

Esta sustancia de 3 carbonos se transforma en una de 2 carbonos, mediante la perdida de moléculas de CO2 que se elimina al exterior de la célula.

La molécula de 2 carbonos se combina con una sustancia de 4 carbonos y se forma el ácido cítrico de 6 carbonos, aquí comienza un proceso cíclico que da como resultado la formación de CO2, la producción de ATP y la liberación de átomos de H.

TERCER ETAPA: LA CADENA RESPIRATORIA:

La glucosa se escinde y forma moléculas de CO2.

Los átomos de hidrógenos producidos por la oxidación se combinaran finalmente con el O para formar H2O. Los electrones del H son transportados a través de una serie de sustancias que se organizan como una escalera. Al descender los electrones van pasando de un nivel de energía alto a otro mas bajo hasta que llegan a unirse con oxigeno; este se utiliza en la ultima parte de este complejo proceso y el H2O que se forma en ese momento.

En este proceso también participan los lipidos y las proteínas y también los derivados de los ácidos grasos y de glicerol.

Por ultimo todos estos procesos forman parte de las reacciones CATABOLICAS

RESPIRACION ANAEROBICA:

Algunas células pueden obtener energía mediante procesos CATABOLICOS que no requieren de O2 (proceso anaeróbicos).

En ausencia de O2, el ácido piruvico producido durante la glucólisis puede seguir 2 vías fundamentales: puede convertirse en alcohol etílico o transformarse en ácidos orgánicos, de los cuales se destaca el ácido láctico.

Los organismos unicelulares pueden crecer y reproducirse con o sin O2.

En este proceso, se desprende CO2 y se forman moléculas de ATP. La formación del alcohol a partir de las levaduras se llama FERMENTACIÓN.

El proceso de fermentación alcohólica se resume en esta ecuación:

GLUCOSA-----ETANOL + CO2 + ATP

Algunas células, en condiciones anaeróbicas, transforman el ácido piruvico en otro ácido, llamado ácido láctico. Este proceso recibe el nombre de fermentación láctica.

El proceso de fermentación láctica puede resumirse con la siguiente ecuación:

GLUCOSA + ACIDO LACTICO + ATP

PROCESOS ANABOLICOS:

A través de los procesos catabólicos, se libera la energía que las células utilizaran para sintetizar moléculas, para mantenerse y crecer; para transportar sustancias; para moverse y para realizar otras tareas.

En los procesos anabólicos la célula utiliza los MONOMEROS que han entrado a través de la membrana plasmática, mediante las distintas formas de transporte.

Con la energía almacenada en el ATP la célula sintetiza proteínas a partir de los aminoácidos; y lo hace mediante un complejo proceso dirigido por el material genético.

Las proteínas elaboradas serán transportadas a distintos puntos de las células donde realizarán tareas específicas.

Durante los procesos anabólicos, la célula, utilizando energía, ensambla ciertas materias primas para producir proteínas, lípidos, hidratos de carbono, ácidos nucleicos y otros componentes celulares.