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Una propiedad de todo los seres vivos es que crean y mantienen orden en un Universo que tiende siempre a aumentar el desorden.
Una serie de reacciones catalizadas por enzimas forman una vía metabólica.Cada enzima cataliza una reacción químicaque involucra una molécula particular. En este ejemplo, un conjunto de enzimas actúan en serie convirtiendo la molécula A en la molécula F, formando una vía metabólica.
Las vías catabólicas y anabólicas en conjunto constituyen el metabolismo celular.Nótese que la mayor porción de la energía almacenada en los enlaces químicos de los alimentos es disipada como calor. De esta manera sólo parte de esta energía puede convertirse en energía útil necesaria para dirigir la síntesis de nuevas moléculas.
Las estructuras biológicas son altamente ordenadas.Patrones espaciales bien definidos y ordenados pueden encontrarse en cada nivel de organización de los organismos vivos.
La dirección espontánea hacia el desordenes una experiencia diaria.La restauración del orden, sin embargo, no ocurre espontáneamente.
Las células no desafían la Segunda Ley de la termodinámica.
Las células “capturan” la energía de la luz del sol para formar enlaces químicos a través de la fotosíntesis.
Con pocas excepciones, la energía radiante del sol sostiene toda la vida.Atrapada por las plantas y algunos microorganismos a través de la fotosíntesis, la luz del sol es la fuente última de toda la energía utilizada por los seres humanos y otros animales.
La fotosíntesis se leva a cabo en dos estados, el primero es dependiente de la luz solar y el segundo es independiente de la luz solar.
La fotosíntesis y la respiración celular son procesos complementarios en el mundo de lo vivo.
Los átomos de carbono se reciclan continuamente a través de la biósfera.
Incluso las reacciones energéticamente favorables requieren energía de activación para que se inicien.
La disminución de la energía de activación aumenta enormemente la probabilidad de que una reacción ocurra.
Las enzimas catalizan reacciones disminuyendo la barrera de la energía de activación.La barrera representa la energía de activación que es disminuida por la catálisis enzimática.
Las cuatro paredes de la caja representan la barrera de la energía de activación para cuatro reacciones químicas distintas energéticamente favorables ya que los productos están en un nivel de energía menor que los sustratos.
Un río ramificado con un conjunto de compuertas (cajas amarillas) sirve para ilustrar como una serie de reacciones catalizadas por enzimas determina la vía exacta de reacción que sigue cada molécula dentro de una célula. Esto se realiza controlando en cada desviación las reacciones específicas que se llevarán a cabo.
Las enzimas convierten sustratos en productos mientras permanecen sin cambios durante la reacción.Cada enzima tiene un sitio activo al que se unen uno o dos sustratos, formando un complejo enzima-sustrato. Una reacción ocurre en el sitio activo generando un complejo enzima-producto. Luego el producto es liberado, permitiendo a la enzima unir más sustrato y repetir la reacción.
Figure 3-16 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 3-17 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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Table 3-1 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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Figure 3-34 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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Table 3-2 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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Figure 3-40b Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
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