METABOLISMO. Contenidos trabajados en clase.

Transcripción

1 METABOLISMO Contenidos trabajados en clase.

2 Qué son? Donde actúan? Como actúan? Propiedades o características

3 Toda reacción exergónica necesita calor (energía )para comenzar Ej La combustión de la madera Esta energía se conoce como energía de activación, generalmente es mucho menor que la energía liberada en el proceso.

4 Cómo lo hacen las células? Para que los reactantes se transformen en productos se requiere de gran cantidad de energía de activación. Este requerimiento energético las hace prácticamente imposible para que reaccionen Reactantes Productos

5 Las enzimas Hacen posible las reacciones químicas disminuyendo la cantidad de energía de activación que se necesita. Controlan la velocidad a la que ocurre la reacción. Permite que las reacciones ocurran a una temperatura que no hagan daño al organismo. Reactantes Productos

6 Las enzimas son catalizadores biológicos, aceleran las reacciones disminuyendo la energía de activación

7 Las enzimas: actúan disminuyendo la energía de activación necesaria para que ocurran las reacciones química Reacción no catalizada Reacción catalizada

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9 Esto es válido tanto para las reacciones catabólicas como para las anabólicas ; dentro y fuera de la célula (gracias a la secreción de enzimas)

10 Propiedades de las enzimas : Son catalizadores de las reacciones químicas en los sistemas biológicos. Tienen gran poder catalizador. Poseen un elevado grado de especificidad de sustrato, cada enzima cataliza un solo tipo de reacción. Funcionan en soluciones acuosas en condiciones determinadas de temperatura y ph. Son las unidades funcionales del metabolismo celular Actúan por presencia,no intervienen en la reacción química que catalizan. Actúan en pequeñísima cantidad.

11 La mayoría de las enzimas son proteínas La función depende de la integridad de la conformación proteica ( primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria) Existen enzimas que son proteínas simples y otras requieren la participación de otros compuesto químicos. - Cofactores ej. Cu, Mg, Zn o coenzimas ej. vitaminas Cuando la enzima permanece unida al cofactor se denomina grupo prostético. Apoenzima + cofactor o coenzima Holoenzima (Proteína ) (Enzima activa )

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13 Cómo actúan las enzimas? Llave cerradura ; encaje inducido

14 Mecanismo llave cerradura La sustancia sobre la que actúa la enzima se denomina sustrato. El sustrato se une a una zona especifica de la enzima llamada sitio activo, formando el complejo enzima sustrato Se forman los productos y la enzima puede comenzar un nuevo ciclo de reacciones Mecanismo encaje inducido

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16 Factores que afectan la actividad enzimática Temperatura ph Concentración de sustrato inhibidores

17 Temperatura

18 Temperatura: las enzimas son sensibles a la temperatura pudiendo verse modificada su actividad por este factor. Los rangos de temperaturas óptimos pueden llegar a variar sustancialmente de unas enzimas a otras. Normalmente, a medida que aumente la temperatura, una enzima verá incrementada su actividad hasta el momento en que comience la desnaturalización de la misma, que dará lugar a una reducción progresiva de dicha actividad.

19 Concentración de sustrato

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21 ph: el rango de ph óptimo también es muy variable entre diferentes enzimas. Si el ph del medio se aleja del óptimo de la enzima, esta verá modificada su carga eléctrica al aceptar o donar protones, lo que modificará la estructura de los aminoácidos y por tanto la actividad enzimática.

22 Inhibidores: Son moléculas diferentes al sustrato que pueden unirse a la enzima reduciendo total o parcialmente su actividad catalítica. Inhibición acompetitiva el inhibidor no puede unirse a la enzima libre, sino únicamente al complejo enzimasustrato (ES). Una vez formado el complejo con el inhibidor (EIS) la enzima queda inactiva. Este tipo de inhibición es poco común. Inhibidores competitivo : son moléculas estructuralmente semejante al sustrato original que ocupan temporalmente el sitio activo de la enzima, impidiendo su acción Inhibidores no competitivos: son moléculas que alteran la conformación espacial del enzima, impidiendo su unión al sustrato

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25 Clasificación de las enzimas El nombre de una enzima suele derivarse del sustrato o de la reacción química que cataliza, con la palabra terminada en - asa. Por ejemplo, lactasa proviene de su sustrato lactosa; alcohol deshidrogenasa proviene de la reacción que cataliza que consiste en "deshidrogenar" el alcohol; ADN polimerasa proviene también de la reacción que cataliza que consiste en polimerizar el ADN.

26 La Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular ha desarrollado una nomenclatura para identijicar a las enzimas basada en los denominados Números EC. De este modo, cada enzima queda registrada por una secuencia de cuatro números precedidos por las letras "EC". El primer número clasijica a la enzima en base a su mecanismo de acción. A continuación se indican las seis grandes clases de enzimas existentes en la actualidad:

27 EC1 Oxidorreductasas: catalizan reacciones de oxidorreducción o redox. Precisan la colaboración de las coenzimas de oxidorreducción (NAD +, NADP +, FAD) que aceptan o ceden los electrones correspondientes. Tras la acción catalítica, estas coenzimas quedan modijicadas en su grado de oxidación, por lo que deben ser recicladas antes de volver a efectuar una nueva reacción catalítica. Ejemplos: deshidrogenasas, peroxidasas. EC2 Transferasas: transjieren grupos activos (obtenidos de la ruptura de ciertas moléculas) a otras sustancias receptoras. Suelen actuar en procesos de interconversión de monosacáridos, aminoácidos, etc. Ejemplos: transaminasas, quinasas. EC3 Hidrolasas: catalizan reacciones de hidrólisis con la consiguiente obtención de monómeros a partir de polímeros. Actúan en la digestión de los alimentos, previamente a otras fases de su degradación. La palabra hidrólisis se deriva de hidro 'agua' y lisis 'disolución'. Ejemplos: glucosidasas, lipasas, esterasas. EC4 Liasas: catalizan reacciones en las que se eliminan grupos H 2 O, CO 2 y NH 3 para formar un doble enlace o añadirse a un doble enlace. Ejemplos: descarboxilasas, liasas. EC5 Isomerasas: actúan sobre determinadas moléculas obteniendo de ellas sus isómeros funcionales o de posición, es decir, catalizan la racemización y cambios de posición de un grupo en determinada molécula obteniendo formas isoméricas. Suelen actuar en procesos de interconversión. Ejemplo: epimerasas (mutasa). EC6 Ligasas: catalizan la degradación o síntesis de los enlaces denominados "fuertes" mediante al acoplamiento a moléculas de alto valor energético como el ATP. Ejemplos: sintetasas, carboxilasas.

28 Apliquemos los conceptos aprendidos En silencio y concentrado/a Lee, analiza, piensa y luego responde

29 Observa la siguiente imagen y responde 1.- Es una reacción endo o exotérmica?.justifica. 2.- Qué proceso metabólico está representado en este gráfico? 3.- Qué representa la curva roja? 4.-Indica la energía de activación de la reacción con presencia de la enzima 5.- La energía total liberada en esta reacción es modificada por la presencia de la enzima? Justifica

30 Observa y analiza la siguiente imagen y desarrolla la actividad q Completa la siguiente imagen Con los siguientes conceptos: Sustrato Sitio activo Enzima Complejo enzima sustrato Productos Inhibidor q Es una reacción Cata o anabólica? Justifica tu respuesta

31 Observa y analiza la siguiente imagen y desarrolla la actividad 1.- Qué proceso esta representado en el esquema? 2.- Es un proceso anabólico o catabólico? Justifica 3.- Señaliza con una flecha los reactantes y los productos 4.- Indica cual es el complejo Enzima Sustrato 5.- Indica Cuál es la enzima? Y explica en base a este esquema las propiedades de especificidad y acción por presencia

32 Desarrolla las siguientes preguntas: Cuáles son los principales factores qué injluyen en la actividad enzimática? Qué es un inhibidor? y de cuántos tipos puede ser la acción qué realizan. DeJine centro activo y complejo enzima sustrato. Describe las características de las vías metabólicas. Explica cuál es la función de una enzima, y qué se entiende por apoenzima y coenzima. En una reacción química en que la sustancia A se transforma en la sustancia B, se liberan 10Kcal /mol de producto Cuánta energía se liberara si la reacción estuviese catalizada por una enzima? JustiJica tu respuesta.