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Metabolismo: · Conjunto de reacciones químicas que ocurren dentro de las células, les permite crecer, moverse, mantenerse y autorrepararse, reproducirse y reaccionar a los estímulos. Existen 2 grandes reacciones químicas de los seres vivos: Producen: Fotosíntesis: O2 - Glucosa (Las plantas la utilizan como su propio alimento) Respiración celular: CO2 - H2O - Energía Fotosíntesis - Fórmula: CO2 + H2O Energía Lumínica C6H12O6 + O2 Dióxido de Carbono Agua Glucosa Oxígeno Respiración celular - Fórmula: O2 + C6H12O6 CO2 + H2O + Energía Oxígeno Glucosa Dióxido de Carbono Agua Nutrición: Fotosíntesis: Autótrofos Fotosintéticos Respiración celular: Heterótrofos y organismos fotosintéticos (Ejemplo: las Plantas) Hay otros tipos de autótrofos como los · Autótrofos quimiosintéticos: Las bacterias Durante la fotosíntesis, las plantas producen mucho más oxígeno del que ellas necesitan para poder extraer la energía de la glucosa, y es por eso que: · Expulsan lo suficiente para que nosotros podamos respirar. Las reacciones químicas metabólicas pueden ser de dos tipos: · Reacciones anabólicas · Reacciones catabólicas Reacciones anabólicas: · Síntesis o formación de biomoléculas más complejas a partir de otras moléculas más sencillas, con requerimiento de energía (construyen) Las reacciones anabólicas son endergónicas porque: · Ocupan energía Ejemplo de reacciones anabólicas: · Fotosíntesis (6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2) Reacciones catabólicas: · Transformación de biomoléculas complejas en moléculas sencillas para obtener energía en forma de ATP (destruyen) Las reacciones catabólicas son exergónicas porque: · Liberan energía Ejemplo de reacciones catabólicas: · Respiración celular (C6H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2+ 38 ATP) Otro ejemplo de reacciones: Anabólicas Formación de glucógeno en el hígado a partir de glucosa La replicación del ADN en el núcleo la síntesis de glucosa en los cloroplastos Catabólicas La degradación de nutrientes en el duodeno por acción de los jugos pancreáticos y la bilis. La glucólisis (degradar glucosa) La glucogenólisis (degradación del glucógeno que está almacenado en el hígado) La lipólisis (degradar lípidos Nos da hambre a cierta hora del día porque bajan los niveles de glucosa en la sangre, y para recuperarlos, se degrada: · Glucógeno y se libera sangre, y aumentan los niveles de glucosa en la sangre En una reacción anabólica, como la fotosíntesis, de compuestos sencillos como el CO2 y el H2O, se constituyen moléculas complejas como la glucosa C6H1206. Para que esto sea posible, es necesario incorporar: · Energía a la reacción, para así poder constituir los nuevos productos más complejos que los iniciales. En una reacción catabólica, como la degradación de la glucosa, los reactivos están constituidos de moléculas complejas. Al producirse la reacción, se rompen los enlaces, se libera energía y se obtienen: · Productos más sencillos que los iniciales Para que las reacciones químicas ocurran en forma coordinada, las células poseen un número variable de catalizadores biológicos, entre los cuales se encuentran: · Las enzimas. Energía de activación: · La energía mínima que se necesita para comenzar una reacción química Las reacciones químicas no ocurren espontáneamente, requieren: · Energía inicial (“un empujón”) para comenzar. Las enzimas son: · Proteínas que tienen como función disminuir la Energía de activación necesaria para que se produzca una reacción química. Catalizadores: · Sustancias que disminuyen la energía de activación necesaria para una reacción química Catalizar significa: · Acelerar Características de las enzimas: · Son biocatalizadores, ya que aceleran la velocidad de las reacciones químicas · No se consumen durante la reacción. Al finalizar la reacción, la cantidad de enzimas es la misma que al principio. · Actúan en muy pequeñas cantidades · Son específicas (actúan sobre una determinada sustancia química.) · Actúan siempre a la temperatura y el pH de los seres vivos Por lo general, los nombres de las enzimas terminan con el sufijo: · Asa Ejemplos: Almidón Amilasa Glucosa Triglicéridos Lipasa Ácido graso + glicerol Proteína Proteasa Péptido Otros ejemplos: · Pepsina · Lactasa Sustrato: · Molécula sobre la que actúa una enzima. Cuando un sustrato reacciona con otro en el organismo, se necesita de enzimas que: · Aceleren su conversión en producto. Para acelerar su conversión en producto, momentáneamente los sustratos se: · Unen a una enzima, y luego se transforman en productos. Para que la enzima realice su función, primero debe unirse a: · Un sustrato y formar un complejo enzima-sustrato del que obtiene un producto Luego de la reacción, la enzima queda libre para: · Actuar sobre otro sustrato Las enzimas presentan en su estructura un sitio particular (sitio activo) donde se une el: · Sustrato que participará en la reacción química. Una vez que se produce la unión entre el sitio activo y el sustrato, la enzima: · Se modifica, altera la constitución de los reactivos y genera los productos. Modelos de unión Enzima – Sustrato: · Modelo llave cerradura: · Encaje inducido Modelo llave cerradura: · El sustrato calza de manera precisa en el sitio activo de la enzima, tal como lo hace una llave con su cerradura Encaje inducido · El sitio no tiene una forma predefinida, sino que cuando interactúa el sustrato con la enzima, se genera un cambio conformacional de la enzima, que provoca el acoplamiento de la enzima y el sustrato Modelo llave cerradura Encaje inducido En ambos casos, la enzima fija el sustrato a su superficie por: · Adsorción
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