Colegio Junior School 2, Valparaso Docente: Andrea Bustamante Tagle

Curso: 1 medio Fecha:

La vida de cualquier organismo, se mantienen gracias al funcionamiento de sus clula, pero METABOLISMOLos 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.El metabolismo tiene principalmente dos finalidades:1.Obtener energa qumica utilizable por la clula, que se almacena en forma de ATP (adenosn trifostato). Esta energa se obtiene por degradacin de los nutrientes que se toman directamente del exterior o bien por degradacin de otros compuestos que se han sintetizado con esos nutrientes y que se almacenan como reserva.

2. Sintetizar sus propios compuestos que sern utilizados para crear sus estructuras o para almacenarlos como reserva. Al producirse en las clulas de un organismo, se dice que existe un metabolismo celular permanente en todos los seres vivos, y que en ellos se produce una continua reaccin qumica.

Las reacciones metablicas que suceden en las clulas pueden ser de dos tipos: catabolismo y anabolismo.

El catabolismo (fase destructiva)

Su funcin es reducir, es decir, de una sustancia o molcula compleja hacer una ms simple. Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metablicas mediante las cuales las molculas orgnicas ms o menos complejas (glcidos, lpidos y pretenas), que proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente transformndose en otras molculas ms sencillas (CO2, H2O, cido lctico, amoniaco, etctera) y liberndose energa en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP (adenosn trifosfato). Esta energa ser utilizada por la clula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contraccin muscular, sntesis de molculas) .

Las reacciones catablicas se caracterizan por:

Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman en otros ms sencillos.

Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuestos orgnicos ms o menos reducidos, liberndose electrones que son captados por coenzimas oxidadas que se reducen.

Reacciones exergnicas en las que se libera energa que se almacena en forma de ATP. El anabolismo (fase constructiva)Reaccin qumica para que se forme una sustancia ms compleja a partir otras ms simples.

Anabolismo, es el conjunto de reacciones metablicas mediante las cuales a partir de compuestos sencillos (inorgnicos u orgnicos) se sintetizan molculas ms complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energa que provendr del ATP.

Las molculas sintetizadas son usadas por las clulas para formar sus componentes celulares y as poder crecer y renovarse o sern almacenadas como reserva para su posterior utilizacin como fuente de energa.

Las reacciones anablicas se caracterizan por:

Son reacciones de sntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencillos se sintetizan otros ms complejos.

Son reacciones de reduccin, mediante las cuales compuestos ms oxidados se reducen, para ello se necesitan los electrones que ceden las coenzimas reducidas (NADH, FADH2 etctera) las cuales se oxidan.

Son reacciones endergnicas que requieren un aporte de energa que procede de la hidrlisis del ATP.Cuadro sinptico

CatabolismoAnabolismo

Degrada biomolculas Fabrica biomolculas

Produce energa (la almacena como ATP) Consume energa (usa las ATP)

Implica procesos de oxidacin Implica procesos de reduccin

Sus rutas son convergentes Sus rutas son divergentes

Ejemplos: gluclisis, ciclo de Krebs, fermentaciones, cadena respiratoria.Ejemplos: fotosntesis, sntesis de protenas

Enzimas

La velocidad del metabolismo y del catabolismo est regulado por las necesidades energticas celulares en cada instante y est controlada principalmente por las enzimas y las hormonas. La sustancia que controla la velocidad a la que ocurre una reaccin qumica sin que la clula sufra dao alguno ni se destruya se conoce como un catalizador. Las enzimas son catalizadores biolgicos debido a que qumicamente corresponden a protenas sintetizadas en las clulas y hacen posible las reacciones metablicas. Las enzimas corresponden a un tipo especial de protenas que aceleran las reacciones qumicas tanto en el medio intracelular como en el extracelular. Esta aceleracin se debe a la capacidad que tienen las enzimas de disminuir la Energa de activacin (Ea) de las reacciones qumicas, es decir, permite que una reaccin qumica ocurra en un lapso breve de tiempo y par su inicie la reaccin qumica se requiere de un aporte energtico muy inferior a cuando ocurre un ausencia de enzima. La energa de activacin (Ea) representa la energa mnima que deben alcanzar los reactantes para que se formen productos.Propiedades de las enzimas

Son de naturaleza proteica. Tienen una accin especfica: Para cada tipo de sustrato la clula elabora una enzima especfica Actan en pequeas cantidades: terminada la reaccin qumica la enzima queda libre y puede participar en muchas reacciones qumicas ms. Permanecen inalterables al final de la reaccin qumica. Aceleran las reacciones qumicas

Estructura de una enzima

Qumicamente las enzimas pueden ser de dos tipos:

a. Enzimas simples

b. Enzimas conjugadas: constituida por una parte proteica llamada Apoenzima, que es la parte activa, y un factor adicional, denominado cofactor enzimtico. El cofactor generalmente corresponde a un in metlico (Mg, Cu, Zn, Na, etc. O una vitamina).

Una enzima acta sobre una sustancia especfica llamada sustrato. La enzima recibe su nombre del sustrato sobre el cual acta. A una parte del nombre del sustrato se le aade el sufijo -asa. Ejemplo: Para los sustratos como la Maltosa, Urea o Lactosa, las enzimas correspondientes sern Maltasa para la maltosa, Ureasa para la urea y Lactasa para la lactosa.

MODELOS DE ACCIN ENZIMATICAS.

1. 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.

2. 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.

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 ENZIMTICAEfecto 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.

Gua de estudio n 5 Sector de aprendizaje: Biologa

Unidad: Estructura y funcin de los seres vivos: Estructura y funcin de la clula

Contenido: Metabolismo celular y enzimas.

Estudiante:

EMBED PBrush

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