Calvin Glucolisis Fermentacion Fotosintesis Respiracion ATP Enzimas

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Qué es la Fotosíntesis:
La fotosíntesis es el proceso metabólico por el que las plantas
verdes convierten sustancias inorgánicas (dióxido de carbono y
agua) en sustancias orgánicas (hidratos de carbono)
desprendiendo oxigeno debido a la transformación de energía
luminosa en energía química producida por la clorofila.
La fotosíntesis es la alteración o conversión de materia inorgánica en
materia orgánica debido a la energía que origina la luz.
La energía lumínica se transforma en energía química estable, el
adenonín trifosfato (ATP) es la primera molécula en la que queda
depositada la energía química. Luego, el ATP se utiliza para sintetizar
las moléculas orgánicas de mayor estabilidad.
Los cloroplastos son estructuras polimorfas, de color verde
debido a la presencia del pigmento clorofila y propia de las células
vegetales, encargada de la realización de la fotosíntesis.
En el interior de esta estructura se halla una zona interna llamada
estroma encargada de la transformación del dióxido de carbono en
materia orgánica y unos sacos denominados tilacoides o lamela que
poseen pigmentos fotosintéticos o sustancias coloreadas y las
proteínas que se requieren para poder captar la energía de la luz.
En referencia a lo anterior, la clorofila es el pigmento más
importante, de color verde, que está presente en los vegetales,
algunas algas y bacterias, la cual absorbe radiaciones de la luz
solar suministrando al vegetal la energía necesaria para procesar
productos orgánicos precisos para el desenvolvimiento de sus
actividades vitales.
El proceso de la fotosíntesis es llevado a cabo en 2 fases:
Fase luminosa o fotoquímica sucede en la membrana tilacoidal de los
cloroplastos, en esta fase la energía de la luz estimula la producción de
poder energético en forma de adenosín trifosfato (ATP) y el poder
reductor en forma de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH)
que aportara los electrones necesarios para lograr ATP. Asimismo, esta
fase es fotodependiente ya que se desarrolla únicamente cuando hay
luz.
Fase oscura, fase de fijación de carbono o Ciclo de Calvin
acontece en el estroma de los cloroplastos, la energía ATP y NADPH
obtenidos en la fase luminosa incitan la formación de materia orgánica
por medio de sustancias inorgánicas, la fase oscura es
fotoindependiente ya que no precisa de la presencia de la luz, puede
realizarse con o sin ella.
Asimismo, la glucosa es el resultado de la fotosíntesis, y el
elemento fundamental para que las plantas, algas, cianobacterias y
algunos tipos de bacterias puedan desempeñar sus funciones vitales
ya que utilizan la energía conseguida por la respiración celular, la
cual es posible por la ruptura de moléculas de glucosa.
Los factores externos que intervienen en la fotosíntesis son: la
intensidad luminosa, la temperatura, el tiempo de iluminación, la
escasez de agua, la concentración de dióxido de carbono y oxígeno
en el aire.
Los organismos que poseen la capacidad dela fotosíntesis son los
fotoautótrofos, en esta grupo también se incluyen aquellas bacterias
que realizan la quimiosíntesis ya que fijan el CO2 atmosférico.
La palabra fotosíntesis es de origen griego photo que significa “luz”,
syn que es equivalente a “con” y thesis que expresa “conclusión o
posición”.
Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica
La fotosíntesis oxigénica es aquella que producen las plantas, las
algas y las cianobacterias, en la cual el agua es el donante de
electrones y, por lo tanto, libera oxigeno como subproducto.
En cambio, la fotosíntesis anoxigénica, es aquella en que los
organismo fotoautótrofos anoxigénicos transforman la energía de la
luz en energía química necesaria para el crecimiento sin la
elaboración del oxígeno.
Importancia de la fotosíntesis
La fotosíntesis es importante para la vida y para la respiración de
todos los seres vivos aerobios ya que el proceso permite fijar el
dióxido de carbono de la atmósfera y liberar oxígeno.
Asimismo, la fotosíntesis produce alimentos debido a la
transformación de energía potencial como CO2, H2O en moléculas
orgánicas ricas en energía química como carbohidratos, lípidos,
proteínas, etcétera que son usadas como alimentos a los productores
y herbívoros necesarios para el crecimiento y su reparación.
Además, la vida en nuestro planeta se conserva esencialmente
gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y
las plantas, en el medio terrestre, por su capacidad de fabricar
materia orgánica por medio de la luz y de la materia inorgánica.
Fecha de actualización: 14/08/2019. Cómo citar: "Fotosíntesis". En:
Significados.com. Disponible en:
https://www.significados.com/fotosintesis/ Consultado: 2 de
noviembre de 2019, 04:01 pm.
Qué es Ciclo de Calvin:
El ciclo de Calvin genera las reacciones necesarias para la
fijación del carbono en una estructura sólida para la formación de
glucosa y, a su vez, regenera las moléculas para la continuación del
ciclo.
El ciclo de Calvin también se conoce como la fase oscura de la
fotosíntesis o también llamada fase de fijación de carbono. Se
conoce como fase oscura porque no es dependiente de la luz como lo
es la primera fase o fase luminosa.
Esta segunda etapa de la fotosíntesis fija el carbono del dióxido de
carbono absorbido y genera el número preciso de elementos y
procesos bioquímicos necesarios para producir azúcar y reciclar el
material restante para su producción continua.
El ciclo de Calvin utiliza la energía producida en la fase luminosa de la
fotosíntesis para fijar el carbono del dióxido de carbono (CO2) en una
estructura sólida como la glucosa, con el fin de generar energía.
La molécula de glucosa compuesta por una estructura principal de
seis carbonos será procesada posteriormente en la glucólisis para la
fase preparatoria del ciclo de Krebs, ambas parte de la respiración
celular.
Las reacciones del ciclo de Calvin acontecen en el estroma que es
líquido dentro del cloroplasto y fuera del tilacoide, donde se produce
la fase luminosa.
Este ciclo necesita de catálisis enzimáticas para funcionar, o sea,
necesita la ayuda de enzimas para que las moléculas puedan
reaccionar entre sí.
Se considera un ciclo porque existe una reutilización de las
moléculas.
Etapas del ciclo de Calvin
El ciclo de Calvin precisa de seis vueltas para la creación de una
molécula de glucosa formada por una estructura principal de seis
carbonos. El ciclo se divide en tres etapas principales:
Fijación de carbono
En la etapa de fijación del carbono del ciclo de Calvin, el CO2 (dióxido
de carbono) reacciona al ser catalizado por la enzima RuBisCO
(ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa) con la molécula RuBP
(ribulosa-1,5-bisfosfato) de cinco carbonos.
De esta manera, se forma una molécula de una estructura principal
de seis carbonos que luego se divide en dos moléculas de 3-PGA
(ácido 3-fosfoglicérico) de tres carbonos cada una.
Reducción
En la reducción del ciclo de Calvin, las dos moléculas de 3-PGA de la
fase anterior toman la energía de dos ATP y dos NADPH generados
durante la fase luminosa de la fotosíntesis para convertirlos en
moléculas de G3P o PGAL (gliceraldehído 3-fosfato) de tres carbonos.
Regeneración de la molécula partida
La etapa de la regeneración de la molécula partida utiliza las
moléculas de G3P o PGAL formadas a partir de seis ciclos de fijación
de carbono y reducción. En seis ciclos se obtienen doce moléculas de
G3P o PGAL donde por un lado,
Dos moléculas de G3P o PGAL se utilizan para formar una cadena
de glucosa de seis carbonos, y
Diez moléculas de G3P o PGAL se agrupan primero en una cadena
de nueve carbonos (3 G3P) que luego se dividen en una cadena de
cinco carbonos para regenerar una molécula de RuBP para comenzar
el ciclo en la fijación de carbono con un CO2 con la ayuda de la enzima
RuBisco y otra cadena de cuatro carbonos que se juntan con otros
dos G3P generando una cadena de diez carbonos. Esta última cadena
se divide, a su vez, en dos RuBP que alimentarán nuevamente el ciclo
de Calvin.
En este proceso, son necesarios seisATP para formar los tres RuBP,
producto de seis ciclos de Calvin.
Productos y moléculas del ciclo de Calvin
El ciclo de Calvin produce en seis vueltas una molécula de glucosa de
seis carbonos y regenera tres RuBP que serán nuevamente
catalizados por la enzima RuBisCo con moléculas de CO2 para el
reinicio del ciclo de Calvin.
El ciclo de Calvin necesita de seis moléculas de CO2, 18 ATP y 12
NADPH producidos en la fase luminosa de la fotosíntesis para
producir una molécula de glucosa y regenerar tres moléculas de
RuBP.
Fecha de actualización: 29/06/2018. Cómo citar: "Ciclo de Calvin". En:
Significados.com. Disponible en:
https://www.significados.com/ciclo-de-calvin/ Consultado: 2 de
noviembre de 2019, 03:55 pm.
Qué es Ciclo de Krebs:
El ciclo de Krebs, o ciclo del ácido cítrico, genera la mayor parte de
los acarreadores de electrones (energía) que se conectarán
en la cadena transportadora de electrones (CTE) en la última
parte de la respiración celular de las células eucariontes.
También se le conoce como el ciclo del ácido cítrico porque es una
cadena de oxidación, reducción y transformación del citrato.
El citrato o ácido cítrico es una estructura de seis carbonos que
completa el ciclo regenerándose en oxalacetato. El oxalacetato es la
molécula necesaria para producir nuevamente ácido cítrico.
El ciclo de Krebs solo es posible gracias a la molécula de glucosa que
produce el ciclo de Calvin o la fase oscura de la fotosíntesis.
La glucosa, mediante la glucólisis, generará los dos piruvatos que
producirán, en lo que se considera como la fase preparatoria del ciclo
de Krebs, acetil-CoA, necesaria para obtener citrato o ácido cítrico.
Las reacciones del ciclo de Krebs acontecen en la membrana interna
de las mitocondrias, en el espacio intermembranoso que se ubica
entre las cristas y la membrana externa.
Este ciclo necesita de catálisis enzimáticas para funcionar, o sea,
necesita la ayuda de enzimas para que las moléculas puedan
reaccionar entre sí y se considera un ciclo porque existe una
reutilización de las moléculas.
Pasos del ciclo de Krebs
El comienzo del ciclo de Krebs es considerado en algunos libros a
partir de la transformación de la glucosa generada por la glucólisis en
dos piruvatos.
A pesar de ello, si consideramos la reutilización de una molécula para
designar un ciclo, al ser la molécula regenerada oxaloacetato de
cuatro carbonos, consideraremos la fase anterior a ella como
preparatoria.
En la fase preparatoria, la glucosa obtenida de la glucólisis se
separará para crear dos piruvatos de tres carbonos produciendo
también un ATP y un NADH por piruvato.
Cada piruvato se oxidará transformándose en una molécula de
acetil-CoA de dos carbonos y generando un NADH de NAD+.
El ciclo de Krebs recorre cada ciclo dos veces simultáneamente por
las dos coenzimas acetil-CoA que generan los dos piruvatos
mencionados anteriormente.
Cada ciclo se divide en nueve pasos donde se detallarán las enzimas
catalizadoras más relevantes para la regulación del equilibrio
energético necesario:
Primer paso
La molécula de acetil-CoA de dos carbonos se une a la molécula
oxalacetato de cuatro carbonos.
Libera grupo CoA.
Produce citrato de seis carbonos (ácido cítrico).
Segundo y tercer paso
La molécula de citrato de seis carbonos se convierte en isómero
isocitrato, primero retirando una molécula de agua para, en el paso
siguiente, incorporarla nuevamente.
Libera molécula de agua.
Produce isómero isocitrato y H2O.
Cuarto paso
La molécula de isocitrato de seis carbonos se oxida transformándose
en α-cetoglutarato.
LiberaCO2 (una molécula de carbono).
Produce α-cetoglutarato de cinco carbonos y NADH de NADH+.
Enzima relevante: isocitrato deshidrogenasa.
Quinto paso
La molécula de α-cetoglutarato de cinco carbonos se oxida
obteniendo succinil-CoA.
Libera CO2 (una molécula de carbono).
Produce succinil-CoA de cuatro carbonos.
Enzima relevante: α-cetoglutarato deshidrogenasa.
Sexto paso
La molécula succinil-CoA de cuatro carbonos sustituye su grupo CoA
por un grupo de fosfato produciendo succinato.
Produce succinato de cuatro carbonos y ATP de ADP o GTP de GDP.
Séptimo paso
La molécula succinato de cuatro carbonos se oxida formando
fumarato.
Produce fumarato de cuatro carbonos y FADH2 de FDA.
Enzima: permite que el FADH2 transfiera sus electrones directamente
a la cadena de transporte de electrones.
Octavo paso
La molécula de fumarato de cuatro carbonos se le agrega a la
molécula de malato.
Libera H2O.
Produce malato de cuatro carbonos.
Noveno paso
La molécula de malato de cuatro carbonos se oxida regenerando la
molécula de oxalacetato.
Produce: oxalacetato de cuatro carbonos y NADH de NAD+.
Productos del ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs produce la gran mayoría de los ATP teóricos que
genera la respiración celular.
Se considerará el ciclo de Krebs desde la combinación de la molécula
de cuatro carbonos oxalacetato o ácido oxalacético con la coenzima
acetil-CoA de dos carbonos para producir ácido cítrico o citrato de
seis carbonos.
En este sentido, cada ciclo de Krebs produce 3 NADH de 3 NADH+, 1
ATP de 1 ADP y 1 FADH2 de 1 FAD.
Como el ciclo se produce dos veces en simultáneo debido a las dos
coenzimas acetil-CoA producto de la fase anterior llamada oxidación
del piruvato, se debe multiplicar por dos, lo que da como resultado:
6 NADH que generará 18 ATP
2 ATP
2 FADH2 que generará 4 ATP
La suma anterior nos da 24 de los 38 ATP teóricos que resultan de la
respiración celular.
Los restantes ATP se obtendrán de la glucólisis y de la oxidación del
piruvato.
Fecha de actualización: 14/08/2019. Cómo citar: "Ciclo de Krebs". En:
Significados.com. Disponible en:
https://www.significados.com/ciclo-de-krebs/ Consultado: 2 de
noviembre de 2019, 04:08 pm.
¿Qué es la glucólisis?
La glucólisis o glicólisis es una ruta metabólica que sirve de paso
inicial para el catabolismo de carbohidratos en los seres vivos.
Consiste fundamentalmente en la ruptura de las moléculas de
glucosa mediante la oxidación de la molécula de glucosa, obteniendo
así cantidades de energía química aprovechable por las células.
La glucólisis no es un proceso simple, sino que consiste en una serie
de diez reacciones químicas enzimáticas consecutivas, que
transforman una molécula de glucosa (C6H12O6) en dos de piruvato
(C3H4O3), útiles para otros procesos metabólicos que siguen
aportando energía al organismo.
Esta serie de procesos puede ocurrir en presencia o en ausencia de
oxígeno, y se da en el citosol de las células, como parte inicial de la
respiración celular. En el caso de las plantas, forma parte del ciclo de
Calvin.
La velocidad de reacción de la glucólisis es tan alta que siempre fue
difícil estudiarla. Fue descubierta formalmente en 1940 por Otto
Meyerhoff y otro tanto años después por Luis Leloir, aunque todo
ello gracias a trabajos previos de finales del siglo XIX.
Usualmente se nombra esta ruta metabólica a través de los apellidos
de los mayores aportantes a su descubrimiento: la ruta
Embden-Meyerhoff-Parnas. Por otro lado, la palabra
«glucólisis» viene del griego glycos, “azúcar”, y lysis, “ruptura”.
Fases de la glucólisis
La glucólisis se estudia en dos fases distintas, que son:
Primera fase: gasto de energía
En esta primera etapa se transforma la molécula de glucosa en
dos de gliceraldehído, una molécula de bajo rendimiento
energético. Para ello se consumen dos unidades de energía
bioquímica (ATP, Adenosín Trifosfato). Sin embargo, en la siguiente
fase se duplicará la energía obtenida gracias a esta inversión inicial.
Así, del ATP se obtienen ácidos fosfóricos, que aportan a la glucosa
grupos fosfato, componiendo un azúcar nuevo e inestable. Este
azúcar pronto se divide y se obtiene como resultado dos
moléculas semejantes, fosfatadas y con tres carbonos.
A pesar de tener la misma estructura, una de ellas es distinta, por lo
que adicionalmente es tratada con enzimas para hacerla idéntica a la
otra, obteniendo así dos compuestos idénticos. Todo ello ocurre en
una cadena dereacciones de cinco pasos.
Segunda fase: obtención de energía
El gliceraldehído de la primera fase se convierte en la segunda
en un compuesto de alta energía bioquímica. Para ello, se
acopla con nuevos grupos fosfato, tras perder dos protones y
electrones.
Así, se somete a estos azúcares intermedios a un proceso de cambio
que va liberando de manera paulatina sus fosfatos, para obtener así
cuatro moléculas de ATP (el doble de lo invertido en el paso anterior)
y dos moléculas de piruvato, que continuarán su ciclo por su cuenta,
ya terminada la glucólisis. Esta segunda fase de reacciones consiste
de cinco pasos más.
Funciones de la glucólisis
La glucólisis obtiene la energía necesaria para mecanismos simples y
complejos.
Las funciones principales de la glucólisis son simples: la obtención
de energía bioquímica necesaria para los distintos procesos
celulares. Gracias al ATP obtenido de la ruptura de la glucosa,
numerosas formas de vida consiguen la energía para subsistir o para
disparar procesos químicos mucho más complejos.
Por eso, la glucólisis suele hacer de disparador o de detonador
bioquímico de otros mecanismos mayores, como el ciclo de
Calvin o el ciclo de Krebs. Tanto eucariotas como procariotas son
practicantes de la glucólisis.
Importancia de la glucólisis
La glucólisis es un proceso importantísimo en el campo de la
bioquímica. Por un lado tiene una gran importancia evolutiva, ya que
es la reacción base para la vida cada vez más compleja y para
el sostén de la vida celular. Por otro lado, su estudio revela
detalles sobre las diversas rutas metabólicas existentes y sobre otros
aspectos de la vida de nuestras células.
Por ejemplo, estudios recientes en universidades de España y el
Hospital Universitario de Salamanca detectaron vínculos entre la
supervivencia neuronal en el cerebro y el incremento de la glucólisis
a la que las neuronas se pueden encontrar sometidas. Esto podría
ser clave en la comprensión de enfermedades como el mal de
Parkinson o el mal de Alzheimer.
Glucólisis y gluconeogénesis
Si la glucólisis es la ruta metabólica que rompe la molécula de
glucosa para obtener energía, la gluconeogénesis es una ruta
metabólica que emprende el camino contrario: la construcción de
una molécula de glucosa a partir de precursores no glucídicos,
o sea, no vinculados para nada con los azúcares.
Este proceso es casi exclusivo del hígado (90%) y los riñones
(10%), y aprovecha recursos como aminoácidos, lactato, piruvato,
glicerol y cualquier ácido carboxílico como fuente de carbono. En
ausencia de glucosa, como el ayuno, permiten mantener el
organismo estable y funcionando durante un período prudencial,
mientras duren las reservas de glucógeno en el hígado.
Última edición: 22 de julio de 2019. Cómo citar: "Glucólisis". Autor:
María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en:
https://concepto.de/glucolisis/. Consultado: 02 de noviembre de 2019.
Fuente: https://concepto.de/glucolisis/#ixzz649ZjeiF7
ATP
¿Qué es el ATP?
En la bioquímica, se llama con las siglas ATP a una molécula
orgánica del tipo de los nucleótidos, fundamental para la
obtención de energía celular, conocida
como Adenosín Trifosfato o Trifosfato de adenosina.
Se trata de la fuente de energía principal para la mayoría de los
procesos y funciones celulares conocidas.
El nombre del ATP proviene de su composición molecular: una base
nitrogenada (adenina) enlazada con el átomo de carbono de una
molécula de azúcar de tipo pentosa (ribosa), a su vez con tres iones
fosfatos enlazados en otro átomo de carbono.
Su fórmula molecular es C10H16N5O13P3 y se lo produce tanto en
la fotorespiración vegetal, como en la respiración celular de los
animales.
El ATP es muy soluble en agua (por hidrólisis) y estable en rangos
de pH entre 6.8 y 7.4. Al disolverse libera una gran cantidad de
energía.
Como posee diversos grupos moleculares que le otorgan una carga
negativa (ionizado a un nivel 4-), suele hallarse en las células como
parte de un complejo con magnesio (Mg2+) u otros metales con los
que presenta afinidad.
Esta molécula fue descubierta en 1929 por el bioquímico
alemán Karl Lohmann, y su funcionamiento como la principal
molécula de transferencia energética de la célula fue descubierta en
1941 por Fritz Albert Lipmann.
Importancia del ATP
El ATP es una molécula fundamental para diversos procesos
vitales, en primera instancia como fuente de energía para la
síntesis de macromoléculas complejas, como el ADN, ARN o las
proteínas.
Es decir, el ATP brinda el excedente de energía necesario para
posibilitar determinadas reacciones químicas en el organismo.
Esto se debe a que presenta enlaces ricos en energía, que pueden
disolverse en el agua según la siguiente reacción:
ATP + H2O = ADP (Adenosín Difosfato) + P + Energía
Por otro lado, el ATP es clave en el transporte de las macromoléculas
a través de la membrana celular (exocitosis y endocitosis), permite
la comunicación sináptica entre neuronas, por lo que se requiere
su síntesis continua a partir de la glucosa obtenida de los alimentos, y
su consumo continuo por los diversos sistemas celulares del cuerpo.
La ingesta de ciertos elementos tóxicos (gases, venenos) que inhiben
los procesos propios del ATP, suelen ocasionar la muerte muy
rápidamente, como el arsénico o el cianuro.
Por último, el ATP no puede almacenarse en su estado natural,
sino como parte de compuestos mayores, como el glucógeno (que
puede convertirse en glucosa y de su oxidación obtener el ATP) en los
animales y el almidón en las plantas.
Del mismo modo, puede almacenarse en forma de grasa animal,
mediante la síntesis de ácidos grasos.
Última edición: 7 de diciembre de 2018. Cómo citar: "ATP". Autor:
María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en:
https://concepto.de/atp/. Consultado: 02 de noviembre de 2019.
Fuente: https://concepto.de/atp/#ixzz649bOSU9t
Respiración
RESPIRACIÓN
La oxidación de la glucosa es una fuente principal de energía en la
mayoría de las células.
La primera fase de este proceso es la glucólisis, en la cual la molécula
de glucosa (6C), se escinde en dos moléculas de ácido pirúvico (3C).
Este paso produce un rendimiento neto de 2 moléculas de ATP y dos
moléculas de NADH.
La segunda fase de la degradación de la glucosa es la respiración
aeróbica que ocurre en tres etapas: ciclo de Krebs, transporte de
electrones y fosforilación oxidativa.
En ausencia deO2 el ácido pirúvico de la glucólisis se convierte en
etanol o ácido láctico mediante fermentación. En el curso de la
respiración las moléculas de ácido pirúvico se fraccionan en grupos
acetilos; los cuales ingresan al ciclo de Krebs. En este ciclo los grupos
acetilos se oxidan por completo a CO2, se reducen cuatro aceptores
de electrones (tres NAD+ y Un FAD) y se forma GTP.
La etapa final de la respiración es el transporte de electrones y la
fosforilación oxídativa (se dan acopladamente). En este paso
intervienen una cadena de transportadores de electrones que
transportan los electrones de alta energía aceptados por el NADH y el
FADH2 viajando cuesta abajo hacia el oxígeno.
En tres puntos de su descenso por toda la cadena transportadora, se
liberan grandes cantidades de energía que propulsan el bombeo de
fotones hacía el espacio intermembranoso de la mitocondria. Esto
crea un gradiente electroquímico a través de la membrana interna.
Cuando los protones atraviesan el complejo ATP sintetasa hacia la
matriz, la energía liberada se utiliza para sintetizar moléculas de ATP.
Este mecanismo por el cual se cumple la fosforilación oxidativa se
conoce como hipótesis quimiosmótica.
http://www.genomasur.com/lecturas/Guia09.htm
¿Qué son las enzimas?
Se denomina enzimas a un conjunto de proteínas encargadas de
catalizar (disparar, acelerar, modificar, enlentecer e incluso detener)
diversas reacciones químicas, siempre que sean
termodinámicamente posibles. Esto quiere decir que son
sustancias reguladoras en el cuerpo de los seres vivos, por lo
general disminuyendo la energía inicial requeridapara poner en
marcha la reacción.
Las enzimas son indispensables para la vida y catalizan alrededor
de 4000 reacciones químicas conocidas, siempre que sean
estables las condiciones de pH, temperatura o concentración química,
ya que las enzimas, al ser proteínas, pueden también
desnaturalizarse y perder su efectividad.
La primera enzima fue descubierta a mediados del siglo XIX
por Anselme Payen y Jean-Francois Persoz, aunque los experimentos
en torno a la fermentación de Louis Pasteur ya habían intuido la
presencia de alguna sustancia orgánica “aceleradora” en dichos
procesos, que para la época se consideraban puramente químicos.
Las enzimas hoy en día son ampliamente conocidas y de hecho
aprovechadas por diversas industrias humanas (alimentos, químicos,
agricultura, petróleo, etc.), además de formar parte indispensable de
los componentes que mantienen el balance interno de nuestro
organismo, acelerando reacciones necesarias (como aquellas que
suministran energía), activando y desactivando otras selectivamente
(como hacen las hormonas) y un variopinto etcétera.
Estructura de las enzimas
La secuencia en que se ensamblen los aminoácidos determina la estructura
de la enzima.
La mayoría de las enzimas se componen de proteínas globulares
de tamaño muy variable: desde monómeros de 62 aminoácidos,
hasta enormes cadenas de alrededor de 2500. Sin embargo, apenas
unos pocos de ellos son los involucrados directamente en la catálisis
de la reacción, conocidos como centro activo.
La secuencia en que se ensamblen todos estos aminoácidos
determina la estructura tridimensional de la enzima, lo cual
dictamina también su funcionamiento específico. A veces esta
estructura también posee sitios para atraer cofactores, es decir, otras
sustancias cuya intervención es necesaria para producir el efecto
buscado.
Las enzimas son altamente específicas, es decir, no reaccionan con
cualquier cosa ni intervienen en cualquier reacción. Tienen un
cometido bioquímico muy puntual y preciso, que llevan a cabo con un
porcentaje bajísimo de errores.
Clasificación de las enzimas
Las enzimas se clasifican en base a la reacción específica que
catalizan.
Las enzimas se clasifican en base a la reacción específica que
catalizan, de la siguiente manera:
Oxidorreductasas. Catalizan reacciones de óxido-reducción, o sea,
transferencia de electrones o de átomos de hidrógeno de un sustrato a
otro. Ejemplo de ellas son las enzimas deshidrogenasa y c oxidasa.
Transferasas. Catalizan la transferencia de un grupo químico específico
diferente del hidrógeno, de un sustrato a otro. Un ejemplo de ello es la
enzima glucoquinasa.
Hidrolasas. Se ocupan de las reacciones de hidrólisis (ruptura de
moléculas orgánicas mediante moléculas de agua). Por ejemplo, la
lactasa.
Liasas. Enzimas que catalizan la ruptura o la soldadura de los sustratos.
Por ejemplo, el acetato descarboxilasa.
Isomerasas. Catalizan la interconversión de isómeros, es decir,
convierten una molécula en su variante geométrica tridimensional.
Ligasas. Estas enzimas hacen la catálisis de reacciones específicas de
unión de sustratos, mediante la hidrólisis simultánea de nucleótidos
de trifosfato (tales como el ATP o el GTP). Por ejemplo, la
enzima privato carboxilasa.
¿Cómo actúan las enzimas?
La acción de la enzima puede acelerarse con un aumento en los
niveles de energía calórica.
Las enzimas pueden operar de distinto modo, aunque siempre
disminuyendo la energía de activación de una reacción química, es
decir, la cantidad de energía necesaria para ponerla en marcha. Estos
modos diferentes son:
Ambientar. Se reduce la energía de activación creando un ambiente
propicio para que la reacción se dé, por ejemplo, modificando las
propiedades químicas del sustrato a través de reacciones con su propia
capa de aminoácidos.
Propiciar la transición. Se reduce la energía de transición sin
modificar el sustrato, es decir, creando un ambiente con cargas óptimas
para que la reacción se produzca.
Dar una ruta alternativa. En este caso las enzimas reaccionan con el
sustrato para generar un complejo ES (Enzima/Sustrato) que se “salta
pasos” en el camino ordinario de la reacción, disminuyendo el tiempo
necesario para que se produzca.
Aumentar la temperatura. Dentro de ciertos parámetros, la acción de
la enzima puede acelerarse mediante un aumento en los niveles de
energía calórica, dado mediante reacciones exotérmicas paralelas.
Última edición: 14 de noviembre de 2018. Cómo citar: "Enzimas".
Autor: María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de.
Disponible en: https://concepto.de/enzimas/. Consultado: 04 de
noviembre de 2019.
Fuente: https://concepto.de/enzimas/#ixzz64LREn8Xz
	Qué es la Fotosíntesis:
	Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica
	Importancia de la fotosíntesis
	Qué es Ciclo de Calvin:
	Etapas del ciclo de Calvin
	Fijación de carbono
	Reducción
	Regeneración de la molécula partida
	Productos y moléculas del ciclo de Calvin
	Qué es Ciclo de Krebs:
	Pasos del ciclo de Krebs
	Primer paso
	Segundo y tercer paso
	Cuarto paso
	Quinto paso
	Sexto paso
	Séptimo paso
	Octavo paso
	Noveno paso
	Productos del ciclo de Krebs
	¿Qué es la glucólisis?
	Fases de la glucólisis
	Funciones de la glucólisis
	Importancia de la glucólisis
	Glucólisis y gluconeogénesis
	¿Qué es el ATP?
	Importancia del ATP
	¿Qué son las enzimas?
	Estructura de las enzimas
	Clasificación de las enzimas