ENZIMAS

Las enzimas son proteínas complejas que producen un cambio químico específico en todas las partes del cuerpo. Por ejemplo, pueden ayudar a descomponer los alimentos que consumimos para que el cuerpo los pueda usar. La coagulación de la sangre es otro ejemplo del trabajo de las enzimas.

Las enzimas son necesarias para todas las funciones corporales. Se encuentran en cada órgano y célula del cuerpo, como en: 

• La sangre
• Los líquidos intestinales
• La boca (saliva)
• El estómago (jugo gástrico) 

CLASIFICACIÓN

En función de su acción catalítica específica, las enzimas se clasifican en 6 grandes grupos o clases:

• Clase 1: OXIDORREDUCTASAS
• Clase 2: TRANSFERASAS
• Clase 3: HIDROLASAS
• Clase 4: LIASAS
• Clase 5: ISOMERASAS
• Clase 6: LIGASAS

1. OXIDORREDUCTASAS

Catalizan reacciones de oxidorreducción, es decir, transferencia de hidrógeno (H) o electrones (e^-) de un sustrato a otro, según la reacción general:

AH2 + B

A + BH2

Ared + Box

Aox + Bred

Ejemplos son la succinato deshidrogenasa o la citocromo c oxidasa.

2. TRANSFERASAS

Catalizan la transferencia de un grupo químico (distinto del hidrógeno) de un sustrato a otro, según la reacción: A-B + C A + C-B

Un ejemplo es la glucoquinasa, que cataliza la reacción representada en la Figura de la derecha: glucosa + ATP ADP + glucosa-6-fosfato 3. HIDROLASAS Catalizan las reacciones de hidrólisis: A-B + H2O AH + B-OH Un ejemplo es la lactasa, que cataliza la reacción: lactosa + agua glucosa + galactosa

4.LIASAS

Catalizan reacciones de ruptura o soldadura de sustratos:

A-B

A + B

Un ejemplo es la acetacetato descarboxilasa, que cataliza la reacción:

ácido acetacético

CO2 + acetona

5. ISOMERASAS

Catalizan la interconversión de isómeros:

A

B

Son ejemplos la fosfotriosa isomerasa y la fosfoglucosa isomerasa, que catalizan las reacciones representadas 

gliceraldehído-3-fosfato

dihidroxiacetona-fosfato

glucosa-6-fosfato

fructosa-6-fosfato

6.LIGASAS

Catalizan la unión de dos sustratos con hidrólisis simultánea de un nucleótido trifosfato (ATP, GTP, etc.):

A + B + XTP

A-B + XDP + Pi

Un ejemplo es la piruvato carboxilasa, que cataliza la reacción:

piruvato + CO2 + ATP

oxaloacetato + ADP + Pi

CINETICA ENZIMATICA

La cinética enzimática estudia la velocidad de las reacciones químicas que son catalizadas por las enzimas. El estudio de lacinética y de la dinámica química de una enzima permite explicar los detalles de su mecanismo catalítico, su papel en elmetabolismo, cómo es controlada su actividad en la célula y cómo puede ser inhibida su actividad por fármacos o venenos o potenciada por otro tipo de moléculas.

TERMODINÁMICA Y BIOENERGETICA

BIOENERGETICA

Es el estudio de las transformaciones de energia,que tienen lugar en la celula de la naturaleza y funcion de los procesos quimicos.



ORGANISMOS AUTOTROFOS Y HETEROTROFOS


1. AUTOTROFOS
Son aquellos que pueden utilizar el CO2 como fuente de carbono (bacterias y vegetales)


2. HETEROTROFOS
Obtienen carbono de moleculas organicas complejas (animales y microorganismos)











REACCIONES ENDERGONICAS Y EXERGONICAS




1. ENDERGONICAS =Anabolicas
*Entra energia
*no espontanea
*Necesita agentes externos
*Los productos tienen mayor energia que los reactivos

2.EXERGONICAS=Catabolicas
*Liberan energia
*Espontanea
*Los reactivos tienen mayor energia que los prodcutos


REACCIONES DE  OXIDACION Y REDUCCION



1. OXIDACION
Adicion de O (oxigeno), por perdida de H (hidrogeno) perdida de electrones

2. REDUCCION
Ganancia de electrones

NADH Y FADH2 :Principales transportadores de electrones ,ya que sufren oxidaciones y/o reducciones reversibles


TERMODINAMICA

se encarga del estudio de los intercambios de energía que acompañan a todos 

los procesos. A partir de un modelo básico del mundo real y un conjunto de leyes que rigen su 

comportamiento, la Termodinámica deduce relaciones que describen los cambios de energía y la 

dirección de los procesos físicos y químicos a escala macroscópica. Como no hace ninguna consideración respecto de las propiedades microscópicas de la materia, no puede decir nada sobre el universo atómico. Es básicamente estática pues se ocupa sólo del inicio y el final de los cambios 

y jamás de su velocidad, aunque si puede predecir su dirección y punto de equilibrio

PRINCIPIOS DE LA TERMODINAMICA

1.La energia total del universo permanece constante
2. La entropia del universo aumenta
3. Cero: si no hay desorden la entropia tiende a cero (0)


ENERGIA

Cinetica
*Luz (movimientos de protones)
*Calor ( movimiento de particulas)
*Electricidad (movimiento de electrones)


Potencial
*Quimica (enlaces)
*Posicion (embalsa)
*Electrica (bateria)


1. ENTALPIA : Energia en forma de calor que el sistema libera o consume (calor a presión constante)



2.ENTROPIA: Energia no degradada no utilizada  para realizar trabajo
*mide los niveles de desorden de un sistema
*mide el calor de energia no usada para el trabajo


3.ENERGIA LIBRE : Energia disponible para realizar trabajo
*Energia en los sistemas

• INTERCAMBIOS DE ENERGIA: 
• presion 
• temperatura
• volumen 
• concentracion

METABOLISMO

Suma de todas las reacciones químicas que ocurren en la célula, tales como :

• Respiración
• Circulación sanguínea
• Regulación de la temperatura corporal
• Contracción muscular
• Digestión de alimentos y nutrientes
• Eliminación de los desechos a través de la orina y de las heces
• Funcionamiento del cerebro y los nervios

 tiene lugar en una serie de reacciones catalizadas llamadas rutas metabólicas

CATABOLISMO Y ANABOLISMO

CATABOLISMO (fase destructiva)
fase destructiva del metabolismo en la cual se obtienen moléculas sencillas, que servirán para
construir las propias biomoléculas, y energía para la realización de otras funciones celulares.
Son procesos oxidativos en los que los e- procedentes de moléculas orgánicas complejas van descendiendo
progresivamente de nivel energético.


TIPOS DE CATABOLISMO
*Catabolismo aerobio
*Catabolismo anaerobio
1. Fermentacion
2. Respiración anaeróbica

CATABOLISMO DE GLUCIDOS
*Ruptura de polímeros
*Glucólisis
*Degradación anaeróbica del ácido pirúvico
*Fermentaciones
1. fermentacion alcoholica y lactica
2. balance energetico de las fermentaciones
*Decarboxilación oxidativa del ácido pirúvico
*Ciclo de Krebs
1.Degradación completa de acetil-CoA

2.Obtención de precursores del anabolismo.
*Cadena respiratoria
1.Fosforilación oxidativa                                                                                                                                                                                                                                            
CATABOLISMO DE LIPIDOS 

*Degradación de las macromoléculas

* Activación de los ácidos grasos

* Ciclo de Krebs

* Cadena respiratoria

* Balance energético de la oxidación 

de los ácidos grasos

CATABOLISMO DE PROTEÍNAS
*Transaminación
* Desaminación oxidativa
* Eliminación del amonio
Organismos ureotélicos
Organismos uricotélicos
Organismos amoniotélicos

ANABOLISMO (fase constructiva)

conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales a partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan moléculas más complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP.

Las moléculas sintetizadas son usadas por las células para formar sus componentes celulares y así poder crecer y renovarse o serán almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía.

Las reacciones anabólicas se caracterizan por:

Son reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencillos se sintetizan otros más complejos.

Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxidados se reducen, para ello se necesitan los electrones que ceden las coenzimas reducidas (NADH, FADH2 etcétera) las cuales se oxidan.

Son reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía que procede de la hidrólisis del ATP.

Son procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos compuestos se puede obtener una gran variedad de productos.