Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-197

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Energía y metabolismo 163
No obstante que una enzima reduce la energía de activación de una 
reacción, ésta no tiene efecto sobre el cambio total de energía libre; es 
decir, una enzima sólo puede impulsar una reacción química que podría 
ocurrir sin ella. Si la reacción tiende al equilibrio, entonces ningún cata-
lizador puede hacerla ir en una dirección termodinámica desfavorable o 
infl uir en las concentraciones fi nales de reactivos y productos. Las enzi-
mas simplemente aumentan la rapidez de la reacción.
Una enzima funciona formando
un complejo enzima-sustrato
Una reacción no catalizada depende de las colisiones aleatorias entre 
los reactivos. Debido a su estructura ordenada, una enzima reduce esta 
dependencia sobre eventos aleatorios y por lo tanto controla la reac-
ción. La enzima logra esto formando un complejo intermedio inestable 
con el sustrato, la sustancia sobre la que actúa. Cuando el complejo 
enzima-sustrato, o complejo ES, se descompone, el producto se libera; 
la molécula de la enzima original se regenera y queda libre para formar 
un nuevo complejo ES:
enzima + sustrato(s) ¡ complejo ES
complejo ES ¡ enzima + producto(s)
La enzima en sí misma no resulta permanentemente alterada o consu-
mida por la reacción, así que se puede reutilizar.
Como se muestra en la FIGURA 7-11a, cada enzima contiene uno o 
más sitios activos, regiones en las cuales se une el sustrato, para for-
mar el complejo ES. Los sitios activos de algunas enzimas son ranuras 
o cavidades en la molécula de la enzima, formadas por cadenas de ami-
Esta reacción es espontánea, aunque el hidrógeno y el oxígeno pueden 
mezclarse de manera segura teniendo cuidado con las chispas porque la 
energía de activación requerida es relativamente alta para esta reacción 
particular. Una minúscula chispa proporciona la energía de activación 
que permite que unas cuantas moléculas reaccionen. Estas reacciones 
liberan tanto calor que el resto de las moléculas reacciona, produciendo 
una explosión. Esta explosión ocurrió en el transbordador espacial 
Challenger el 28 de enero de 1986 (FIGURA 7-9). El fallo de un anillo 
de goma, tipo O, para sellar apropiadamente ocasionó el escape de hi-
drógeno líquido del tanque pegado al transbordador, iniciándose así un 
incendio. Unos segundos después, se rompió el tanque de hidrógeno y 
la fuerza resultante reventó el cercano tanque de oxígeno, originándose 
una gran explosión al mezclarse el hidrógeno con el oxígeno.
Una enzima disminuye la energía 
de activación de una reacción
Al igual que todos los catalizadores, las enzimas afectan la rapidez de 
una reacción disminuyendo la energía de activación (EA) necesaria para 
iniciar una reacción química (FIGURA 7-10). Si las moléculas necesi-
tan menos energía para reaccionar porque ha descendido la barrera de 
activación, entonces en un tiempo dado reacciona una mayor propor-
ción de moléculas del reactivo. Como resultado, la reacción ocurre más 
rápidamente.
FIGURA 7-9 Explosión del transbordador espacial Challenger
Este desastre resultó por la explosiva reacción exergónica entre el hidró-
geno y el oxígeno. En el accidente murieron los siete miembros de la tripu-
lación, el 28 de enero de 1986.
A
P/
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Una enzima disminuye la energía de 
activación de una reacción pero no altera 
el cambio de energía libre.
E
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rg
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 li
br
e 
(G
)
Avance de la reacción
Energía de los 
reactivos
Energía de los productos
Cambio 
en la 
energía 
libre 
(ΔG)
Energía de activación 
(EA) sin enzima
Energía de activación 
(EA) con enzima
FIGURA 7-10 Animada Energía de activación y enzimas
Una enzima acelera una reacción disminuyendo su energía de activa-
ción (EA). En presencia de una enzima, las moléculas de los reactivos 
requieren menos energía cinética para completar una reacción.
PUNTO CLAVE
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	Parte 2 Transferencia de energía a través de sistemas vivos 
	7 Energía y metabolismo
	7.6 Enzimas
	Una enzima disminuye la energía de activación de una reacción
	Una enzima funciona formando un complejo enzima sustrato