Quimica

II) La célula

5) Enzimas

5) EL METABOLISMO CELULAR: GENERALIDADES. ENZIMAS
EL METABOLISMO: CONCEPTO La nutrición de las células supone una serie de complejos procesos químicos catalizados por enzimas que tienen como finalidad la obtención de materiales y/o energía. Este conjunto de procesos recibe el nombre de metabolismo.

ANABOLISMO Y CATABOLISMO El metabolismo va a poder descomponerseen dos series de reacciones: Anabolismo. Son aquellos procesos químicos que se producen en la célula y que tienen como finalidad la obtención de sustancias orgánicas complejas a partir de sustancias más simples con un consumo energía. Son anabólicos, por ejemplo, la fotosíntesis, la síntesis de proteínas o la replicación del ADN. Catabolismo. En estos procesos las moléculas complejas sondegradadas formándose moléculas más simples. Se trata de procesos destructivos generadores de energía; como por ejemplo: la glucolisis.
Sales minerales

CO2

H2O
Fotosíntesis
Compuestos orgánicos

Glúcidos Glucosa

Prótidos
aminoácidos

Lípidos

Glucólisis

Compuestos intermediarios Nitrógeno inorgánico

Fermentación Ácido Láctico Etanol

Respiración

CO2

H2O

anabolismocatabolismo

Fig. 1

Principales rutas del metabolismo.

TIPOS DE METABOLISMO Los organismos no se diferencian en la manera de procurarse compuestos inorgánicos del medio, todos los obtienen de una manera directa. En cambio, si se van a

J. L. Sánchez Guillén

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diferenciar en cómo van a obtener las sustancias orgánicas. Ciertos organismos lasobtienen a partir de sustancias inorgánicas, como el CO2 , H2 O, NO3 -, PO4 -3 , etc. A estos organismos se les llama autótrofos. Otros son incapaces de elaborar los compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos y deben obtenerlos del medio, son los organismos heterótrofos. Los organismos además de materiales necesitan también energía. Cuando la fuente de energía es la luz, el organismorecibe el nombre de fotosintético. Cuando la energía la obtienen a partir de sustancias químicas, tanto orgánicas como inorgánicas, los llamaremos quimiosintéticos.

Las enzimas son proteínas o asociaciones de proteínas y otras moléculas orgánicas o inorgánicas que actúan catalizando los procesos químicos que se dan en los seres vivos.
A

energía

LAS ENZIMAS. CONCEPTO DE CATÁLISIS

Energíatotal 305, 14 KJ

Sin enzima

Energía de activación sin enzima 292,6KJ

con enzima Id. con enzima Energía neta 12,54 KJ

desarrollo de la reacción

B

Esto es, actúan facilitando las transformaciones químicas; acelerando considerablemente las reacciones y disminuyendo la energía de activación que muchas reacciones requieren.
Así, por ejemplo:

Fig. 2 Energía de activación necesariapara que A se trasforme en B, con y sin enzima.

I) La descomposición del agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) en agua y oxígeno, según la reacción:

2H2O2 ----------> 2H2O + O2 es una reacción que puede transcurrir espontáneamente pero es extraordinariamente lenta. En condiciones normales se descomponen 100 000 moléculas cada 300 años por cada mol de H2O2 (6,023*1023 moléculas). Sinembargo, en presencia de una enzima que hay en nuestras células, la catalasa, el proceso se desarrolla con extraordinaria rapidez (el burbujeo que se produce al echar agua oxigenada en una herida es debido a esto). II) La reacción de desfosforilación de la glucosa:

Glucosa-6-P + H2O ----------> Glucosa + Pi es exergónica, pero se necesitan 292,6 kJ/mol para romper el enlace fosfoéster. Esto significaque para poder obtener 305,14 kJ/mol de glucosa, deberemos suministrar primero 292,6 kJ/mol (rendimiento neto 12,54 kJ/mol de glucosa). Esta energía (292,6 kJ) recibe el nombre de energía de activación (EA).

J. L. Sánchez Guillén

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5) Enzimas

Las enzimas, como catalizadores que son, no modifican la constante de equilibrio y tampoco se transforman,...