U8. Metabolismo

Biología • 2.º de bachilleratoSaro Hidalgo

0808


Enzimas = catalizadores biológicosA B C D E

A = molécula inicialE = producto final= reacciones metabólicasB, C, y D = metabolitos intermedios


Flujo de energía de un ecosistema


Tipos de metabolismo. Relaciones entre vías catabólicas y anabólicas


ΔG = ΔH – T ΔS

ΔG = variación de la energía libreΔH = variación en la entalpía del sistema (equivale a la energía total)T = temperatura absoluta (en Kelvin = ºC + 273)ΔS = variación de la entropía del sistema

Energía libre y reacciones biológicas


Energía libre y reacciones biológicas

Reacciones exergónicas:

Reacciones endergónicas:


El ATP como acoplador entre las reacciones exergónicas y endergónicas

Molécula de ATP:

Hidrólisis del ATP


Ciclo del ATP


Reacciones redox con pérdida y ganancia de electrones, y con pérdida y ganancia de hidrógenos


Las enzimas como biocatalizadores: energía de activación en una reacción catalizada (Fa) y en una reacción no catalizada enzimáticamente (Ea)


Mecanismo de las reacciones enzimáticas


HOLOENZIMAS HOLOPROTEÍNAS

APOENZIMACOFACTOR

O COENZIMA

Grupo proteico Grupo no proteico

Cationes metálicos

Zn+2, Ca+2, Fe+2, Mg+2

Moléculas orgánicas

Coenzimas(unión débil a la apoenzima)

(NAD+, FAD+…)

Cofactor

TIPOS

Muchas coenzimas son sintetizadas a partir de ciertas vitaminas

APOENZIMA(parte proteica)

COENZIMA O COFACTOR(parte NO proteica)

Estructura de las enzimas

HOLOENZIMA

Grupo prostético(unión fuerte a la apoenzima)

(grupo hemo)


Mecanismo de las reacciones enzimáticas

Teoría de la llave y la cerradura


Especificidad enzimática

Enzima

Sustrato

Enzima

Sustrato

MODELO DE LLAVE-CERRADURA

MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO

Complejo enzima- sustrato

El acoplamiento sigue dos modelos posibles:

♦ Modelo llave-cerradura: es rígido

♦ Modelo acoplamiento o ajuste inducido: no es rígido. La unión de S-E induce ciertos cambios en el centro activo que facilitan el acoplamiento definitivo.


Cinética enzimática

Gráfica que representa la variación de la velocidad de reacción con respecto a la cantidad de sustrato


Factores que influyen sobre la actividad enzimática

La temperatura


Factores que influyen sobre la actividad enzimática

El pH


Inhibición de la actividad enzimática

Sustrato

Inhibidor

Sustrato

Enzima

Inhibidor unido a la enzima

Los sustratos no pueden unirse al

centro activo

♦ Un inhibidor es una sustancia específica que disminuye parcial o totalmente la actividad enzimática.

Se distinguen:♦ Irreversibles o venenos: se unen al centro activo y eliminan la actividad de la enzima

♦ Reversibles: se unen temporalmente a la enzima


Cofactores

Molécula del NAD+


Molécula del FAD


Molécula del FAD y de la coenzima A


Coenzima A


Coenzima Q o Ubiquinona


• Son biomoléculas diversas en su composición y propiedades.

• No pueden ser sintetizadas por el organismos por lo que es indispensable tomarlas en la dieta.

• Son especificas para cada especie animal y, por lo general, son sintetizadas por los vegetales.

• Aunque se necesitan en mínimas cantidades, todas ellas desempeñan papeles importantes en el metabolismo. Muchas son precursoras de coenzimas.

Su ausencia produce enfermedades carenciales, son la manifestación de diversos trastornos metabólicos :

Avitaminosis: ausencia total de una o varias vitaminas

Hipovitaminosis: presencia insuficiente de cierta vitamina

Hipervitaminosis: exceso de vitaminas, suele producirse con las liposolubles.

LAS VITAMINAS

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Clasificación de las vitaminas

Vitaminas hidrosolublesSuelen actuar como coenzimas o

precursores de coenzimas

Vitaminas liposolublesSolubles en disolventes no polares.

Son lípidos insaponificables.

C su carencia produce escorbuto: encías sangrantes, pérdida de dientes y hemorragias en capilares.Leche, cítricos y hortalizas.

B1su carencia produce beriberi: degeneración

neuronal, afecciones cardiacas y musculares.Cereales, legumbres, levaduras y bacterias.

B2 su carencia produce dermatitis, agrietamiento

de labios y lengua, fotofobia.Hígado, queso, leche, huevos, vegetales de hoja verde.

B3 su carencia produce pelagra: demencia,

diarreas y dermatitis.Carnes, pescado, queso, leche y vegetales.

A su carencia provoca problemas en la visión nocturna, desecación epitelial y problemas de crecimiento.Hortalizas, hígado, bacalao y huevos.

D su carencia produce raquitismo.

Hígado, bacalao y yema de huevo.

E su carencia acelera la degradación de los ácidos grasos, deteriorando las membranas celulares y facilitando el envejecimiento celular.Aceites vegetales y semillas de cereales.

K su carencia produce problemas en la coagulación sanquínea. Hortalizas, hígado, bacalao y huevos.

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