Progreso de la reacción Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular Enzimas (I) Las enzimas actúan como un catalizador: Energía de activación sin la enzima Disminuyen la energía de activación. Energía No cambian el signo ni la cuantía de la variación de energía libre. Energía de activación con la enzima No modifican el equilibrio de la reacción. Energía de los reactivos Aceleran la llegada del equilibrio. Variación de la energía Al finalizar la reacción quedan libres y pueden reutilizarse. Energía de los productos Progreso de la reacción

Metabolismo celular Enzimas (II) Biología 2.º Bachillerato Influencia del pH y la temperatura en la actividad enzimática Pepsina Tripsina Tª óptima pH óptimo pH óptimo Cada enzima actúa a un pH óptimo. Cada enzima tiene una temperatura óptima para actuar. Los cambios de pH alteran la estructura terciaria y por tanto, la actividad de la enzima. Las variaciones de temperatura provocan cambios en la estructura terciaria o cuaternaria, alterando la actividad del enzima.

La reacción enzimática (I) Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular La reacción enzimática (I) Esquema general de la reacción enzimática Complejo enzima- sustrato (ES) Sustratos (S) Productos (P) Enzima (E) Enzima (E) E + S ES E + P

La reacción enzimática (II) Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular La reacción enzimática (II) Especificidad de la reacción enzimática MODELO DE LLAVE-CERRADURA MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO Sustrato Sustrato Enzima Enzima Complejo enzima- sustrato

La reacción enzimática (III) Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular La reacción enzimática (III) Inhibición de la reacción enzimática Sustrato Inhibidor Los sustratos no pueden unirse al centro activo Inhibidor unido a la enzima Enzima Sustrato

La reacción enzimática (IV) Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular La reacción enzimática (IV) Modelo de inhibición alostérica Sustrato Centros activos modificados Enzima Centro regulador Ligando unido al centro regulador Los sustratos no pueden unirse al centro activo Ligando Sustrato

Energética celular (I) Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular Energética celular (I) Energía libre Reactivos Productos ΔG < 0 ΔG > 0 Reactivos Productos La reacción es espontánea. Cuando se desprende energía libre, las reacciones se denominan exergónicas. El sistema puede realizar trabajo y se produce aumento de desorden. La reacción no es espontánea. Cuando se absorbe energía libre, las reacciones se denominan endergónicas. Para que se produzcan deben estar asociadas a otras donde ΔG sea lo suficientemente negativo.

Energética celular (II) Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular Energética celular (II) La energía desprendida en una reacción exergónica, puede aprovecharse para que se produzcan reacciones energéticamente desfavorables. FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA MEDIANTE ATP ATP Glucosa + Pi → Glucosa-6-P ΔG= +3 kcal/mol ATP + H2O → ADP + Pi ΔG= -7,3 kcal/mol Glucosa-6~P Glucosa +ATP + H2O → Glucosa-6-P + ADP ΔG= -4,3 kcal/mol ΔG= -7,3kcal/mol ΔG= +3kcal/mol La hidrólisis del ATP (proceso exergónico) se acopla a la fosforilación de la glucosa (proceso endergónico). Glucosa ADP Hexoquinasa El proceso global es favorable energéticamente.

Energética celular (III) Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular Energética celular (III) Papel del ATP como transportador de energía El ATP almacena energía y actúa como “moneda de cambio energético”. ADP Fosforilación Desfosforilación del sustrato Fosforilación del sustrato Desfosforilación ATP

Esquema global del metabolismo celular Biología 2.º Bachillerato Metabolismo celular Esquema global del metabolismo celular Ingreso de moléculas en la célula Es el metabolismo de degradación de moléculas y produce energía Catabolismo Biomoléculas Metabolitos Procesos en los que se almacena gran cantidad de energía Anfibolismo Mitocondria Son procesos endergónicos en los que se realiza síntesis de moléculas ATP, GTP, NADH... Anabolismo Los procesos catabólicos y anfibólicos desprenden energía libre Funciones vitales (gasto de energía) Calor