Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-200

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166 Capítulo 7 
En las rutas metabólicas, es frecuente que se eliminen los interme-
diarios y los productos fi nales, para convertirlos a otros compuestos quí-
micos. Esta eliminación impulsa la secuencia de las reacciones en una 
dirección dada. Suponga que se proporciona continuamente el reactivo 
A, y que su concentración permanece constante. La enzima 1 convierte 
al reactivo A en el producto B. La concentración de B siempre es me-
nor que la concentración de A porque B se elimina al convertirlo en C 
en la reacción catalizada por la enzima 2. Si C se elimina rápidamente 
conforme se produce (quizás abandonando la célula), entonces la ruta 
de la reacción total se “jala” hacia C.
En algunos casos las enzimas de una ruta metabólica se unen entre 
sí para formar un complejo multienzimático que efi cientemente trans-
fi ere intermediarios en la ruta de un sitio activo a otro. Un ejemplo de 
complejo multienzimático, el piruvato deshidrogenasa, se analizará en 
el capítulo 8.
La célula regula la actividad enzimática
Las enzimas regulan la química de la célula, ¿pero qué controla a las 
enzimas? Un mecanismo de regulación implica el control de la cantidad 
de enzima producida. Un gen específi co dirige la síntesis de cada tipo de 
enzima. El gen, a su vez, se puede activar con una señal de una hormona 
o por alguna otra molécula de señalización. Cuando se activa el gen, 
la enzima se sintetiza. Entonces la cantidad total de enzima presente 
afecta la rapidez de la reacción celular global.
Si se mantienen constantes el pH y la temperatura (como ocurre en la
mayoría de las células), la rapidez de la reacción se puede afectar por
la concentración del sustrato o por la concentración enzimática. Si está 
presente un exceso de sustrato, la concentración enzimática es el fac-
tor limitante de la rapidez. Por lo tanto, la rapidez inicial de la reacción 
es directamente proporcional a la concentración enzimática (FIGURA 
7-14a).
La actividad de una enzima puede cambiar mucho si se cambia 
el pH, lo que a su vez modifi ca las cargas eléctricas de la enzima. Los 
cambios en las cargas afectan los enlaces iónicos que contribuyen a las 
estructuras terciaria y cuaternaria, y modifi cando así la actividad y con-
formación de la proteína. Muchas enzimas se inactivan, y es común su 
desnaturalización en forma irreversible, cuando el medio se hace muy 
acido o muy básico.
Las enzimas se organizan en equipos
en las rutas metabólicas 
Las enzimas desempeñan un papel esencial en el acoplamiento de la 
reacción porque por lo común trabajan en secuencia, con el producto 
de una reacción controlada enzimáticamente sirviendo como sustrato 
para la siguiente. El interior de una célula se puede visualizar como una 
fábrica con múltiples líneas de montaje (y desmontajes) diferentes ope-
rando simultáneamente. Una línea de montaje consiste en un número de 
enzimas. Cada enzima realiza un paso, tal como cambiar la molécula A a 
la molécula B. Entonces la molécula B pasa a la siguiente enzima que la 
convierte en la molécula C, y así sucesivamente. A esta serie de reaccio-
nes se le llama ruta metabólica.
Enzima 1 Enzima 2 
A B C
Cada una de esas reacciones es reversible, a pesar de que una enzima 
las cataliza. Una enzima, por sí misma, no determina la dirección de la 
reacción que cataliza. Sin embargo, la secuencia de la reacción total se 
representa realizándose de izquierda a derecha. Recuerde que si existe 
una pequeña diferencia de energía libre intrínseca entre los reactivos y 
los productos para una reacción particular, la dirección de la reacción 
está determinada principalmente por las concentraciones relativas de los 
reactivos y de los productos.
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ez
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Concentración enzimática
(a) En este ejemplo, la rapidez de la reacción está medida 
para diferentes concentraciones enzimáticas, con un exceso 
de sustrato presente. (La temperatura y el pH son 
constantes). La rapidez de la reacción es directamente 
proporcional a la concentración enzimática.
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Concentración de sustrato
(b) En este ejemplo, la rapidez de la reacción está 
medida para diferentes concentraciones de sustrato
y la concentración enzimática, la temperatura y el pH
son constantes. Si la concentración de sustrato es 
relativamente baja, la rapidez de la reacción
es directamente proporcional a la concentración de 
sustrato. Sin embargo, altas concentraciones de sustrato 
no aumentan la rapidez de la reacción porque las enzimas 
se saturan con el sustrato.
FIGURA 7-14 Los efectos de la concentración enzimática y de la concentración de sustrato sobre la rapidez de una reacción
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	Parte 2 Transferencia de energía a través de sistemas vivos 
	7 Energía y metabolismo
	7.6 Enzimas
	Las enzimas se organizan en equipos en las rutas metabólicas
	La célula regula la actividad enzimática