METABOLISMO

La base de nuestros procesos vitales

Estructura y Función de: Aspectos relacionados con el metabolismo.

EL metabolismo

El conjunto de las reacciones químicas presente en las células y de donde éstas obtienen la energía necesaria para realizar todas sus funciones, se llama metabolismo.

INTRODUCCIÓN

Son proteínas cuya función es catalizar reacciones químicas específicas. Un catalizador es la sustancia que acelera la velocidad de las reacciones químicas, disminuyendo la energía de activación del cambio químico específico. Las reacciones bioquímicas necesitan de condiciones especiales para llevarse a cabo. En un laboratorio, por ejemplo, requerirían factores extremos de presión, temperatura o tal vez pH para que sucedan. A tales condiciones se les ha denominado catalizadores físicos, ya que facilitan o aumentan la velocidad de la reacción. Obviamente, estas condiciones no pueden darse de forma natural en la célula, no obstante, el mundo biológico cuenta con las moléculas catalizadoras que son las enzimas.

ENZIMAS

¿Cómo funcionan los catalizadores?

PUEDES VER EL SIGUIENTE VIDEO PARA APRENDER MÁS SOBRE LAS ENZIMAS

CARACTERÍSTICAS COMUNES DE LAS ENZIMAS

Algunas enzimas se componen únicamente por proteínas, otras constan de dos partes: una proteína llamada apoenzima y una sustancia química adicional no proteica conocida como cofactor. Cada una por sí sola no tiene función catalítica, por lo que la enzima sólo funciona cuando las dos se combinan. Los cofactores enzimáticos pueden ser de dos tipos: 1. Ion metálico. Puede ser magnesio (Mg), manganeso (Mn),zinc (Zn), hierro (Fe), cobre (Cu), potasio (K), sodio (Na), etcétera. 2. Coenzima. Posee como parte de su estructura a una vitamina.

Cofactores enzimáticos

La función catalítica de las enzimas puede verse afectada principalmente por los siguientes factores: 1. Concentración de sustrato o de enzima 2. pH. Al ser proteínas y contener aminoácidos, las enzimas son sensibles a los cambios de pH. Esto se debe a que algunos aminoácidos pueden reaccionar con radicales libres y alterar la conformación funcional de la enzima, o simplemente el pH puede ser tan extremo que destruya o desnaturalice a la proteína enzima. En el ser humano normalmente el pH fisiológico es de 7.4 y casi todas las enzimas trabajan a ese pH, sin embargo, en nuestro cuerpo existen enzimas que pueden funcionar a pH ácidos (estómago) o alcalinos (intestino). 3. Temperatura. A bajas temperaturas muchas enzimas no pueden funcionar, dado que cada una posee un punto óptimo de temperatura para su funcionamiento normalmente determinado por el tipo de organismo del que proviene la célula donde se encuentra dicha enzima. En el ser humano, generalmente las enzimas funcionan a 37 °C.

Inhibición enzimática

Acción enzimática Las enzimas son proteínas con acción catalizadora, es decir, que generalmente aceleran las reacciones químicas. Las enzimas actúan sobre los sustratos en forma específica. Objetivo Comprobar si la enzima catalasa contenida en los peroxisomas del hígado y riñón degrada el peróxido de hidrógeno. Material *2 tubos de ensayo *Muestras crudas y hervidas de hígado y riñón de res y cerdo *Solución de peróxido de hidrógeno a 3% (agua oxigenada) *Probeta de 50 ml *Toallas de papel Desarrollo *Empleando las pinzas coloca por separado las muestras crudas y hervidas sobre papel secante. *Pon un corte de tejido de la muestra cruda en un tubo de ensayo y otro corte de la muestra hervida del mismo tejido en otro tubo de ensayo. *Agrega a cada uno 5 ml de solución de peróxido de hidrógeno a 3%. Registra tus observaciones. *Repite el proceso con las otras muestras de tejido. Observa si la catalasa de esos tejidos degrada el peróxido de hidrógeno. *Elabora un reporte de la práctica donde incluyas evidencias sobre el experimento.

Actividad experimental

1. Vázquez, R. (2016). Biología 1. México: Serie integral por competencias Capítulo 4 2. A Cierta Ciencia (2022). ¿Qué son las Enzimas? [Fácil y Rápido] | BIOLOGÍA |Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=qWeMLG9r0e0 3. Scienzia Educación (2020). Metabolismo (anabolismo y catabolismo). Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=eoZJGK6kxHc

REFERENCIAS

Sobre la estructura y función del metabolismo

¡Lección finalizada!

Donde las moléculas complejas son degradadas hasta moléculas más sencillas Por ejemplo la degradación de los polisacáridos, almidón y glucógeno en glucosa.

En una reacción química, los reactivos o moléculas reaccionantes chocan entre sí, ocasionando que se debiliten sus enlaces químico y se rompan. La velocidad de la reacción depende de la concentración de los reactivos y de la velocidad de colisión. En las células los reactivos se encuentran muy concentrados, lo cual propicia que en una reacción choquen con mayor rapidez. Esto se logra por la acción enzimática. Al unirse la enzima a su sustrato disminuye la energía de activación requerida para la reacción y forma una asociación temporal con los reactivos, los acerca y aumenta la probabilidad de colisión, que debilita y rompe los enlaces químicos existentes, propiciando la formación de nuevos enlaces. La asociación temporal de la enzima con los reactivos conduce al estado de transición del sustrato, en el que la reacción se realiza o no, es decir, la reacción puede inclinarse hacia la obtención de los productos o regresar hacia los reactivos.

Se sintetizan moléculas sencillas y complejas a partir de moléculas sencillas, tal es el caso de la polimerización de monosacáridos para formar polisacáridos como el almidón y el glucógeno

CATABOLISMO

Definición

• Un ejemplo de la actividad anabólica es la realizada por los cloroplastos en la fotosíntesis