Enzimas y metabolismo
Páginas: 12 (2824 palabras)
Publicado: 20 de octubre de 2013
ENZIMAS Y METABOLISMO
INTRODUCCIÓN
La energía no puede crearse ni destruirse. Sin embargo, puede ser transformada de un tipo a otro. Las transformaciones energéticas están unidas a las transformaciones químicas que ocurren en las células.
Existen muchas formas de energía. En términos, generales pueden agruparse en dos tipos:
- Energía potencial: es la energía de estado o posición,es decir, energía almacenada. Por ejemplo, es la que está presente en los enlaces químicos, en un gradiente de concentración, en un potencial eléctrico, entre otras formas.
- Energía cinética: es la energía del movimiento. Altera el estado o movimiento de la materia. Puede existir en forma de calor, luz, energía mecánica, eléctrica, entre otras.
Las células son sistemas abiertos queintercambian materia y energía con el medio. Este sistema abierto no es más que una parte de un sistema cerrado mayor en el que la energía puede convertirse en diversas formas, pero el total es siempre el mismo. Por ejemplo, la energía potencial contenida en los enlaces químicos de las moléculas orgánicas, como hidratos de carbono o lípidos, puede convertirse en ATP. Esta energía presente en losenlaces químicos puede producir energía potencial acumulada en gradientes de concentración que se establecen por el transporte activo, para luego convertirse en energía cinética y utilizarse para realizar trabajo mecánico, como la contracción muscular.
En los sistemas biológicos, la energía utilizable para realizar trabajo se llama energía libre y es la que está disponible para todas las reaccionesquímicas que una célula realiza al crecer, dividirse y mantenerse. Estas reacciones químicas pueden liberar o captar energía libre.
La actividad química total de un organismo se llama metabolismo. Dos tipos de reacciones metabólicas pueden ocurrir en todas las células:
- Reacciones anabólicas: son las que unen moléculas simples para formar moléculas más complejas. Las reacciones anabólicasalmacenan energía libre en los enlaces químicos que se forman.
- Reacciones catabólicas: son las que rompen moléculas complejas en moléculas simples y liberan la energía libre almacenada.
Esta energía libre no está “suelta” en la célula, sino que está capturada dentro de una molécula que opera como moneda de intercambio energético. Esta molécula es el adenosintrifosfato o ATP. Como dijimos,todas las células la utilizan para capturar, transferir y almacenar energía libre necesaria para realizar trabajo biológico. Es decir, que la energía liberada en las reacciones catabólicas es capturada por el ATP, que luego puede liberarla para realizar reacciones anabólicas.
Por ejemplo, si la célula rompe una proteína (molécula grande y compleja) en sus unidades (aminoácidos), la energíaliberada es guardada en el ATP, para luego ser utilizada para sintetizar una nueva proteína a partir de los aminoácidos disponibles.
El ATP, además, es una de las unidades o monómeros que conforman los ácidos nucleicos (ADN y ARN).
Reacción química de hidrólisis () y síntesis ( ) de ATP:
ATP + H2O ADP + Pi + energía libre
La hidrólisis de ATP libera energía libre, que es utilizada parareacciones anabólicas y la energía liberada por reacciones catabólicas es utilizada para la síntesis de ATP donde queda almacenada hasta ser utilizada nuevamente.
El nucleótido ATP está formado por la base adenina, una ribosa y 3 fosfatos (PO4-). ¿Por qué es capaz de liberar tanta energía alhidrolizarse sus fosfatos? Porque esos enlaces son de alta energía. El fosfato en el AMP (adenosinmonofosfato) está cargado negativamente, al igual que el fosfato libre que va a ser agregado. Para superar la repulsión entre cargas y lograr la unión del segundo fosfato para formar ADP (adenosindifosfato) se debe aportar mucha energía. Lo mismo ocurre cuando se forma ATP a partir del ADP por la adición del...
INTRODUCCIÓN
La energía no puede crearse ni destruirse. Sin embargo, puede ser transformada de un tipo a otro. Las transformaciones energéticas están unidas a las transformaciones químicas que ocurren en las células.
Existen muchas formas de energía. En términos, generales pueden agruparse en dos tipos:
- Energía potencial: es la energía de estado o posición,es decir, energía almacenada. Por ejemplo, es la que está presente en los enlaces químicos, en un gradiente de concentración, en un potencial eléctrico, entre otras formas.
- Energía cinética: es la energía del movimiento. Altera el estado o movimiento de la materia. Puede existir en forma de calor, luz, energía mecánica, eléctrica, entre otras.
Las células son sistemas abiertos queintercambian materia y energía con el medio. Este sistema abierto no es más que una parte de un sistema cerrado mayor en el que la energía puede convertirse en diversas formas, pero el total es siempre el mismo. Por ejemplo, la energía potencial contenida en los enlaces químicos de las moléculas orgánicas, como hidratos de carbono o lípidos, puede convertirse en ATP. Esta energía presente en losenlaces químicos puede producir energía potencial acumulada en gradientes de concentración que se establecen por el transporte activo, para luego convertirse en energía cinética y utilizarse para realizar trabajo mecánico, como la contracción muscular.
En los sistemas biológicos, la energía utilizable para realizar trabajo se llama energía libre y es la que está disponible para todas las reaccionesquímicas que una célula realiza al crecer, dividirse y mantenerse. Estas reacciones químicas pueden liberar o captar energía libre.
La actividad química total de un organismo se llama metabolismo. Dos tipos de reacciones metabólicas pueden ocurrir en todas las células:
- Reacciones anabólicas: son las que unen moléculas simples para formar moléculas más complejas. Las reacciones anabólicasalmacenan energía libre en los enlaces químicos que se forman.
- Reacciones catabólicas: son las que rompen moléculas complejas en moléculas simples y liberan la energía libre almacenada.
Esta energía libre no está “suelta” en la célula, sino que está capturada dentro de una molécula que opera como moneda de intercambio energético. Esta molécula es el adenosintrifosfato o ATP. Como dijimos,todas las células la utilizan para capturar, transferir y almacenar energía libre necesaria para realizar trabajo biológico. Es decir, que la energía liberada en las reacciones catabólicas es capturada por el ATP, que luego puede liberarla para realizar reacciones anabólicas.
Por ejemplo, si la célula rompe una proteína (molécula grande y compleja) en sus unidades (aminoácidos), la energíaliberada es guardada en el ATP, para luego ser utilizada para sintetizar una nueva proteína a partir de los aminoácidos disponibles.
El ATP, además, es una de las unidades o monómeros que conforman los ácidos nucleicos (ADN y ARN).
Reacción química de hidrólisis () y síntesis ( ) de ATP:
ATP + H2O ADP + Pi + energía libre
La hidrólisis de ATP libera energía libre, que es utilizada parareacciones anabólicas y la energía liberada por reacciones catabólicas es utilizada para la síntesis de ATP donde queda almacenada hasta ser utilizada nuevamente.
El nucleótido ATP está formado por la base adenina, una ribosa y 3 fosfatos (PO4-). ¿Por qué es capaz de liberar tanta energía alhidrolizarse sus fosfatos? Porque esos enlaces son de alta energía. El fosfato en el AMP (adenosinmonofosfato) está cargado negativamente, al igual que el fosfato libre que va a ser agregado. Para superar la repulsión entre cargas y lograr la unión del segundo fosfato para formar ADP (adenosindifosfato) se debe aportar mucha energía. Lo mismo ocurre cuando se forma ATP a partir del ADP por la adición del...
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