HIPOTESIS ACERCA DE LA EVALUACION DE LOS PROCESOS ENERGRTICOS

LAS ENZIMAS

Son proteínas presentes en la célula, que cumplen la función de acelerar la velocidad de las reacciones químicas, sin que se detecten variaciones en la masa relativamente pequeña, con que intervienen. Las enzimas son catalizadores celulares. La constancia de la masa de los catalizadores es la razón por la que se dice que no se combinan con las sustancias reaccionantes.

ACCIÓN CATALÍCA

Las reacciones que se efectúan entre las sustancias contenidas en las células son generalmente lentas; por ejemplo, se necesitan varios días para que se complete la hidrolisis de una pequeña cantidad de almidón a maltosa, mezclando el polisacárido con agua. En el laboratorio, la reacción podría acelerarse y reducirse considerablemente agregando acido y elevando la temperatura de la mezcla al punto de ebullición. Las temperaturas elevadas y las sustancias acidas son dañinas para las células vivas.

Una de las características distintivas de las enzimas es que aceleran las reacciones a bajas temperaturas y sin recurrir a condiciones químicas extremas. La ptialina de la saliva transforma el almidón en azúcar, a la temperatura del cuerpo, en sólo unos dos minutos; mientras en el laboratorio serían necesarios más de 15 minutos de ebullición en presencia de ácido clorhídrico.

La sustancia sobre la cual una enzima reacciona es sustrato; el almidón, por ejemplo, es el sustrato de la enzima ptialina.

¿CÓMO SE NOTAN LAS ENZIMAS?

La enzima se nota porque no sufre cambios químicos, lo que se modifica es el sustrato.

Ejemplo: en una reacción catalizada por una enzima

1) La sustancia sobre la cual actúa la enzima se llama sustrato.

2) El sustrato se una región concreta de la enzima llamada centro activo.

3) Se da la reacción química.

4) Una vez formados los productos el encima puede comenzar un nuevo ciclo de reacción.

MECANISMOS DE ACCIÓN DE LAS ENCIMAS

Por muchos años, los científicos han tratado de dar una explicación de las acciones enzimáticas y han propuesto diversos modelos. La enzima se presenta como una pieza de un juego de encaje. En un punto de la molécula de la enzima hay un centro activo al cual se une temporáneamente la molécula de una determinada sustancia, o sustrato, que debe reaccionar; se forma un complejo enzima – sustrato, el cual reacciona rápidamente formando los productos de la reacción y liberando la enzima inalterada. Comúnmente, esta interpretación del funcionamiento de una encima se define como sistema «llave – cerradura».

En los organismos, una reacción enzimática va frecuentemente acompañada por una serie completa o cadena de transformaciones químicas. El grupo de enzimas implicados en estas reacciones es conocido como sistema enzimático. En algunas reacciones químicas, a las enzimas se asocian sustancias de naturaleza no proteica, llamadas coenzimas.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS REACCIONES ENZIMÁTICAS.

Consideremos dos factores: temperatura y PH.

Las reacciones químicas se aceleran con un aumento de la temperatura. También en las células las reacciones son aceleradas por aumento de temperatura, pero, como las enzimas son proteínas no le son favorables las altas temperaturas; pues por encima de los 50 ºC se desnaturalizan. A medida que se eleva la temperatura de la célula, las reacciones ocurren más rápidamente, pero al acercarse a los 50º C las enzimas son progresivamente inactivadas y no pueden ya catalizar su reacción especifica.

La estructura y las reacciones de la proteína, enzimas incluidas son influenciadas por la acidez o la alcalinidad (pH) del medio en el cual actúan. Toda enzima opera de manera más eficaz dentro de un cierto pH y su actividad disminuye o aumenta según disminuye o aumenta. La enzima pepsina, que digiere las proteínas actúa más eficazmente a un pH negro que oscile entre 1 y 2 (acido), mientras que la enzima tripsina es inactiva a ese pH, pero actúa eficazmente a un pH igual a 8, ligeramente alcalino.

FUNCIONES DE LAS ENZIMAS

Podemos concluir que las enzimas desempeñan las siguientes funciones:

1. Facilitan y aceleran muchas reacciones químicas que realizan los seres vivos, permitiendo así los procesos bioquímicos dentro de los organismos. En estas reacciones las encimas no se alteran.

2. Descomponen sustancias complejas en sustancias más simples, lo cual facilita la difusión y el paso de las moléculas a través de las membranas.

3. Las sustancias reaccionantes sobre las cuales actúan las enzimas liberan energía, la cual es aprovechada por el organismo para sus funciones vitales.

IMPORTANCIA DEL ADENOSINTRIFOSFATO (ATP) COMO TRANPORTADOR Y ALMACENADOR DE ENERGÍA.

Como hemos dicho al comenzar el capitulo, toda célula para vivir debe producir una cierta cantidad de energía.

La energía es necesaria para sintetizar muchas moléculas, como las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos, los fosfolípidos y para absorber muchas sustancias del ambiente externo.

La energía existe en el mundo bajo muchas formas. Todas estas formas son aprovechadas, de un modo u otro por el hombre.

En cambio, las células vivas son capaces de utilizar solamente químicas (exceptuando las células de las plantas verdes y pocas bacterias que logran también la energía luminosa).

Toda sustancia química tiene un cierto contenido energético: podemos, como primera aproximación, considerarlo equivalente a la energía necesaria para romper los enlaces que mantienen unidos todos los átomos de una molécula. No todos los tipos de moléculas tienen el mismo contenido de energía.

Si, por ejemplo quemamos metano, ósea, lo hacemos reaccionar a altas temperaturas con el oxigeno atmosférico según la ecuación:

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