Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
Tanto a célula como o ser vivo son sistemas abertos que están en equilibrio dinámico e realizando traballo.
Na célula, o carácter de sistema aberto maniféstase no intercambio de substancias co seu ambiente, como pode ser auga, líquidos orgánicos (se a célula pertencen a un tecido) ou un medio de cultivo (en condicións de lab).
O concepto de sistema en equilibro significa que o valor dunhas determinadas variables, previamente definidas, se mantén co tempo dentru dun intervalo de tolerancia.
A enerxía almacénase nas moléculas.
Tódalas células empregan a molécula de ATP como fonte de enerxía química útil, xa que posúe dous enlaces fosfato ricos en enerxía.
Mediante reaccións de hidrólise, o ATP produce ADP, ácido fosfórico e enerxía química que as células empregan para realizar un traballo. Ademáis de ATP, tamén se empregan CTP, GTP, TTP ou UTP.
Que son? Proteínas ou ribonucleoproteínas (ribocimas) sintetizadas polo propio organismo, implicando isto a súa codificación xenética.
Función? Catalizan de forma específica reaccións bioquímicas cando se unen ao substrato.
Como actúan?
1. Diminúen a enerxía de activación
2. Non cambian o signo nin a contía da variación da enerxía libre, só aumentan a velocidade.
3. Non modifican o equilibrio dunha reacción, senón que aceleran a chegada a él.
4. Ao finalizar a reacción quedan libres e sen alterar, polo que poden funcionar outras veces.
Como se estructuran? A rexión da enzima onde se acomoda o sustrato é o centro activo. Nesta rexión prodúcese un recoñecemento estérico, é dicir, un acoplamento específico entre moléculas, por iso a variedade de enzimas é incalculable, xa que son específicas para cada substrato e para cada reacción bioquímica.
As variacións da temperatura inducen cambios de configuración na estrutura terciaria ou cuaternaria das enzimas.
- Para cada enzima existe unha temperatura óptima de actuación.
As variacións do pH inducen cambios nas cargas elétricas e nas interaccións electrostáticas que fixan a estrutura nativa, o que induce a modificación da súa estutura e, polo tanto, da súa actividade.
- Para cada enzima existe un pH óptimo ao que se produce a máxima actividade caltalítica.
HOLOENZIMAS
Que son? Enzimas que non están formadas por proteínas exclusivamente, senón que están asociadas con outro tipo de moléculas de natureza non proteica e das cales dependente a súa actividade.
De que están formadas? Dunha parte proteica, a apoenzima, e dunha parte non proteica, o cofactor.
Holoenzima= apoenzima + cofactor
O cofactor pode ser un catión metálico ou unha molécula orgánica complexa (coenzima cando a unión á apoenzima é débil, ou grupo prostético, cando é forte).
Holoenzima= apoenzima + cofactor
Molécula orgánica ou Catión metálico
Coenzima Grupo prostético
(Unión débil) (Unión forte covalente)
As enzimas nomeáronse e clasificáronse de acordo con diversos criterios ao longo da historia da bioloxía. Exemplos:
- Noméase engadindo -ase á raíz do nome do substrato sobre o que actúan. Ex: amilase, que actúa sobre a amilosa.
- Noméase en función da reacción que catalizan. Ex: hidrolases, que catalizan reaccións de hidrólise, ou isomerases, que catalizan as reaccións de isomerización.
NA ACTUALIDADE: Clasifícanse atendendo ao tipo de reacción que catalizan, e o nome de cada enzima alude tanto ao substrato coma ao tipo de reacción. Ex: Malato-deshidroxenase.
Unha reacción bioquímica catalizada por enzimas transcorre sempre mediante a unión transitoria do subtrato á enzima, formandose así o complexo enzima-substrato.
Calquera reacción enzimática se pode presentar mediante a seguinte ecuación:
E+S ES E + P
E: enzima; S: substrato; P: produto da reacción; ES: complexo intermedio enzima-substrato.
Unha das características máis importantes da actividade das enzimas é a súa especificidade na reacción que catalizan. O centro activo da enzima resulta complementario á molécula do subtrato á que se une mediante recoñecemento estérico (acoplamento específico entre moléculas).
O mesmo modelo de "chave-pechadura" axúdanos a comprender o fenómeno da inhibición enzimática: se a pechadura é ocupada por un obxecto estraño, non poderá entrar a chave.
A actividade dunha enzima pode inhibirse se o seu centro activo é ocupado por unha molécula extraña.
Tipos de inhibidores enzimáticos:
1. Inhibidores reversibles: Únense de forma transitoria á enzimae denomínanse competitivos. Compiten co substrato pola súa unión ao centro activo da enzima.
2. Inhibidores irreversibles ou velenos: Únense de maneira permanente ao centro activo da enzima e suprimen por completo a súa actividade.
ALOSTERISMO
Os ligandos ou efectores son diversas moléculas capaces de unirse especificamente á enzima e provocar nela un cambio conformaciónal.
Este cambio orixina a transformación entre a forma inactiva da enzima e a súa forma funcionalmente activa.
Ambas as conformacións da enzima son distintas e estables. Estes ligandos únense á enzima nos denominados centros reguladores, que son diferentes ao centro activo.
Existen ligandos activadores e inhibidores
:
- Polo xeral os substratos das enzimas adoitan comportarse como ligandos activadores.
- Os produtos da reacción, adoitan comportarse como ligandos inhibidores, xa que inhiben a unión de moléculas de substrato á enzima.
As enzimas que son reguladas polo substrato e polo produto da reacción, coñécense como enzimas alostéricas.
O alosterismo constitúe un importante mecanismo de regulación na reacción enzimática.
CINÉTICA DA REACCIÓN ENZIMÁTICA. QUE DEBO SABER?
Nas reacción enzimáticas existe un límete en canto á cantidade de substrato que a enzima é quen de transformar no tempo.
A velocidade da reacción aumenta de forma lineal ata alcanzar un máximo, no que se produce a saturación da enzima.
No momento de saturación, a velocidade á que se produza a reacción só dependerá da rapidez coa que a enzima sexa capaz de procesar o substrato.
Turnover, número de recambio ou constante catalítica expresa o número máximo de moléculas de substrato que pode transformar unha molécula de enzima por unidade de tempo.
A KM, mide a afinidade da enzima polo substrato, é dicir, a eficacia catalítica.
De onde ven o nome vitamina...? Foi adoptado por Casimir Funk por tratarse dun composto amina esencial para a vida.
Que son? Biomoléculas de moi variada complexidade que pertencen a varias clases de principios inmediatos.
Son indispensables na dieta xa que non poden ser sintetizadas polos organismos animais. Xeralmente os organismos vexetais son os que as sintetizan.
A ausencia de vitaminas provoca trastornos metabólicos denominados enfermidades careciais. O O exceso tamén produce problemas. Trastornos:
- Avitaminose ou falta dunha ou varias vitaminas.
- Hipovitaminose ou presenza insuficiente na dieta dunha determinada vitamina
- Hipervitaminose ou exceso de vitaminas.
Moitas das vitaminas son precursoras de coenzimas e de moléculas activas no metabolismo.
Atendendo á solubilidade na auga:
- Hidrosolubles: As do complexo B e vitamina C.
- Liposolubles: Son insolubles na auga e solubles nos disolventes non polares. Son lípidos insaponificables. Son as vitaminas A, D, E e K
Os sistemas físicos do universo réxense polas leis da termodinámica:
Acoplamento entre reaccións endergónicas e exergónicas.
A enerxía que se desprende nunha reacción exergónica termodinamicamente favorable pódese aproveitar para que se produzan outras reaccións que son enerxeticamente desfavorables no mesmo sentido; por exemplo, a síntese de proteínas.
Esta propiedade coñécese co nome de acoplamento enerxético entre reaccións.
As enerxías libres pódense sumar alxebraicamente, e así será posible comprobar que o proceso global é favorable de maneira enerxética.
O adenosín trifosfato (ATP) é a "moeda de cambio enerxético" das células, pero non se pode acumular. Polo tanto, estase a producir e a hidrolizar continuamente nos procesos metabólicos. Calcúlase que unha persoa consome aproximadamente uns 40Kg de ATP ao día.
O proceso que implica a transferencia dun grupo fosfato do ATP a outro composto denomínase desfosforilación. Posúe enlaces de alta enerxía.
Enerxía libre (G): É a magnitude termondinámica que se emprega para estudar os procesos biolóxicos e predecir se son enerxeticamente favorables ou non .
En concreto, a variación da enerxía libre .
A enerxía libre é a enerxía útil capaz de realizar un traballo en condicións constantes de presión e temperatura.
A relación entre a e a entropía (S, grado de desorde) é:
Que é o metabolismo? O conxunto de transformacións químicas e de procesos enerxéticos que ocorren no ser vivo.
Que é unha ruta ou vía metabólica? Un proceso formado por unha cadea de reaccións enzimáticas sucesivas. Cada unha das subtacias que intervén é un metabolito.
Que moléculas interveñen no metabolimo?
- Eenzimas específicas de cada ruta.
- Metabolitos (ex: glicosa, ácidos graxos, acetil CoA, aa).
- Nucleótidos ( moléculas coma o NAD+, o NADP+, o FAD... que posibiltan a oxidación ou redución dos metabolitos segundo a ruta na que se encontren, pois constitúen verdadeiros pares redox).
- Moléculas con enlaces ricos en enerxía ( ATP e coenzima A).
- Moléculas extemas ambientais (que se atopan ao inicio ou á fin dun proceso metabólico como o alcohol etílico, o osíxeno, a auga o CO2 ou o ácido láctico).
Que é o rendemento ou balance enerxético do metabolismo?
A enerxía química é a única que pode utilizar o ser vivo. Este aproveitamento é quen de realizalo directamente mediante o acoplamento enerxético ou ao almacenar a enerxía en forma de enlaces ricos en enerxía (enlaces fosfato do ATP).
Un parámetro que permite medir a cantidade de enerxía que se intercambia nun proceso metabólico é o balance enerxético.
Definición de balance enerxético: Número de moléculas con enlaces ricos en enerxía (xeralmente ATP) que se produciron por cada molécula de metabolito oxidado.
Se a ruta é estritamente anabólica, o balance será negativo; se é catabólica, positivo.
BALANCE ENERXÉTICO POSITIVO
CATABOLISMO
BALANCE ENERXÉTICO NEGATIVO
Boa parte da enerxía que se desprende do catabolismo, transfírese ao contorno en forma de calor.
O rendemento enerxético é o parámetro que indica a porcentaxe de enerxía que se almacena con respecto á cantidade total que se desprende nun proceso catabólico.
A enerxía desprendida na combustión e oxidación da glicosa é a mesma, pero na combustión, unha parte transfórmase en enerxía luminosa e a outra, en calor. Na oxidación, o rendemento é é maior, do 38,6%.
ANABOLISMO