4.5. Enzimas

Enzimas

El metabolismo consiste en una serie de reacciones químicas ordenadas que se producen en los organismos con el fin de sintetizar macromoléculas a partir de moléculas sencillas, con la energía obtenida al romper los enlaces químicos de otras macromoléculas, sustancias de reserva o alimentos.

Como las sustancias que intervienen en estas reacciones son muy estables, es necesaria mucha energía para que se produzca dicha reacción porque si no, la velocidad de reacción sería nula o demasiado lenta. Eso se podría solucionar aumentando la temperatura, pero podría causar la muerte del organismo, por lo que los seres vivos utilizan unos biocatalizadores, las enzimas, que descienden la energía de activación necesaria para que se produzca la reacción, aumentando con ello su velocidad.

Imagen animada: Reacción enzimática.

Las enzimas son biocatalizadores específicos que disminuyen la energía de activación y aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas, uniéndose a la molécula o que se va a transformar, el sustrato, para formar una nueva sustancia, el producto.

Acoplamiento inducido de las enzimas
Por Induced_fit_diagram.svg: Created by TimVickers, vectorized by Fvasconcellos derivative work: Retama (talk) - Induced_fit_diagram.svg, Dominiu públicu, Enllaz

Las enzimas cumplen las dos leyes comunes a todos los catalizadores:

No se alteran ni se consumen durante la reacción.
Favorecen que la misma cantidad de producto se obtenga en menos tiempo, sin desplazar la constante de equilibrio para que se obtenga más producto.

Las enzimas, a diferencia de los catalizadores no biológicos, presentan una gran especificidad, actúan a temperatura ambiente y consiguen un aumento de la velocidad de reacción de un millón a un trillón de veces.

También existen otros biocatalizadores de naturaleza ribonucleoproteica llamados ribozimas, capaces de catalizar reacciones de corte y empalme de segmentos de ARN.

Actividad interactiva: Enzimas.

Animación: ¿Qué es una enzima?.

Juego: Enzymatic.

Vídeo: Las enzimas de bio[ESO]esfera (20:30 minutos).

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Isomeria espacial o estereoisomeria 2.3.2. Tetrosas 2.3.3. Pentosas 2.3.3.1. Ciclacion de monosacaridos 2.3.4. Hexosas 2.4. Los enlaces N-glucosidico y O-glucosidico 2.4.1. Sustancias derivadas de los monosacaridos 2.5. Los disacaridos 2.6. Los polisacaridos 2.6.1. Homopolisacaridos 2.6.2. Heteropolisacaridos 2.6.3. Heterosidos 2.7. Funciones generales de los glucidos 2.8. Bibliografia 3. Lipidos 3.1. Concepto de lipido 3.2. Clasificacion de los lipidos 3.2.1. Los acidos grasos 3.2.1.1. Acidos grasos saturados e insaturados 3.2.1.2. Propiedades quimicas de los acidos grasos 3.2.1.3. Propiedades fisicas de los acidos grasos 3.2.1.4. Funciones de los acidos grasos 3.2.2. Lipidos saponificables o con acidos grasos 3.2.2.1. Lipidos simples 3.2.2.1.1. Acilgliceridos 3.2.2.1.2. Ceridos 3.2.2.2. Lipidos complejos 3.2.2.2.1. Fosfolipidos 3.2.2.2.2. Glucolipidos 3.2.3. Lipidos insaponificables o sin acidos grasos 3.3. Funciones de los lipidos 3.4. Bibliografia 4. Proteinas 4.1. Introduccion a las proteinas 4.2. Aminoacidos 4.2.1. Clasificacion de los aminoacidos 4.2.2. Propiedades de los aminoacidos 4.3. El enlace peptidico 4.4. Proteinas 4.4.1. Estructura de las proteinas 4.4.1.1. Estructura primaria de las proteinas 4.4.1.2. Estructura secundaria de las proteinas 4.4.1.3. Estructura terciaria de las proteinas 4.4.1.4. Estructura cuaternaria de las proteinas 4.4.2. Propiedades de las proteinas 4.4.3. Clasificacion de las proteinas 4.4.3.1. Holoproteinas 4.4.3.2. Heteroproteinas 4.4.4. Funciones de las proteinas 4.5. Enzimas 4.5.1. Estructura de las enzimas 4.5.2. El centro activo de las enzimas 4.5.3. Mecanismo general de catalisis enzimatica 4.5.4. Regulacion de la actividad enzimatica 4.5.5. Enzimas alostericas 4.5.6. Nomenclatura y clasificacion de las enzimas 4.6. Las vitaminas 4.6.1. Vitaminas liposolubles 4.6.2. Vitaminas hidrosolubles 4.7. Bibliografia 5. Nucleotidos y acidos nucleicos 5.1. La composicion quimica de los acidos nucleicos 5.1.1. Componentes de los acidos nucleicos 5.1.2. Concepto, tipos y funciones de los acidos nucleicos 5.1.3. Los nucleosidos 5.1.4. Los nucleotidos 5.1.4.1. Funciones de los nucleotidos 5.1.5. Los acidos nucleicos 5.2. El acido desoxirribonucleico (ADN) 5.2.1. Estructura del ADN 5.2.1.1. Estructura primaria del ADN 5.2.1.2. Estructura secundaria del ADN 5.2.1.3. Estructura terciaria del ADN 5.2.1.4. Estructura cuaternaria del ADN 5.2.2. Tipos de ADN 5.2.3. Material genetico: cromatina y cromosomas 5.2.3.1. Cariotipo y cariograma 5.3. El acido ribonucleico (ARN) 5.3.1. Tipos de ARN 5.3.1.1. ARN de transferencia 5.3.1.2. ARN mensajero 5.3.1.3. ARN ribosomico 5.3.1.4. ARN nucleolar 5.3.1.5. ARN pequeño nuclear 5.3.2. Funciones de los acidos ribonucleicos 5.4. Bibliografia 6. Morfologia celular 6.1. Concepto de celula 6.1.1. Historia de la celula 6.1.2. Teoria celular 6.2. Niveles de organizacion celular 6.2.1. Caracteristicas generales de las celulas 6.2.2. Celulas procariotas 6.2.2.1. Morfologia de las celulas procariotas 6.2.2.2. Estructura de las procariotas 6.2.2.2.1. Capsula bacteriana 6.2.2.2.2. Pared bacteriana 6.2.2.2.3. Membrana plasmatica 6.2.2.2.4. Citoplasma-Ribosomas-Inclusiones 6.2.2.2.5. ADN bacteriano 6.2.2.2.6. Apendices bacterianos 6.2.2.3. Fisiologia de las bacterias 6.2.3. Celulas eucariotas 6.2.3.1. Celula animal y vegetal 6.2.3.2. Evolucion celular: Teoria endosimbionte 6.3. Tamaño, forma y cantidad 6.4. La membrana plasmatica 6.4.1. Composicion quimica de la membrana 6.4.2. La estructura de la membrana. El modelo de mosaico fluido 6.4.3. Funciones de la membrana plasmatica 6.4.4. El transporte a traves de la membrana 6.4.4.1. Transporte de moleculas pequeñas 6.4.4.2. Transporte de macromoleculas 6.4.5. Diferenciaciones de la membrana 6.5. La pared celular de las celulas vegetales 6.5.1. Composicion quimica de la pared celular 6.5.2. Estructura de la pared celular 6.5.3. Diferenciaciones de la pared celular 6.5.4. Funciones de la pared celular 6.6. Matriz extracelular o glucocalix 6.7. Citosol o hialoplasma 6.8. El citoesqueleto 6.8.1. Microfilamentos o filamentos de actina 6.8.2. Filamentos intermedios 6.8.3. Microtubulos 6.9. Sistemas de membranas y organulos celulares 6.9.1. Sistemas de membranas 6.9.1.1. El reticulo endoplasmatico 6.9.1.2. Aparato de Golgi 6.9.2. Organulos celulares 6.9.2.1. Lisosomas 6.9.2.2. Peroxisomas 6.9.2.3. Vacuolas 6.9.2.4. Mitocondrias 6.9.2.5. Plastos 6.9.2.6. Ribosomas 6.9.2.7. Centrosoma 6.9.2.8. Cilios y flagelos 6.10. Motilidad celular 6.11. El nucleo celular 6.11.1. Caracteristicas del nucleo 6.11.2. El nucleo interfasico 6.11.3. El nucleo mitotico o nucleo en division 6.12. Bibliografia 7. Metabolismo 7.1. Metabolismo 7.1.1. Aspectos energeticos de las reacciones quimicas celulares 7.2. Catabolismo 7.2.1. Catabolismo y obtencion de energia 7.2.2. Catabolismo de glucidos 7.2.2.1. Glucolisis 7.2.2.2. Respiracion celular 7.2.2.2.1. Descarboxilacion oxidativa 7.2.2.2.2. Ciclo de Krebs 7.2.2.2.3. Cadena transportadora de electrones 7.2.2.2.4. Balance energetico de la respiracion celular 7.2.2.3. Fermentaciones 7.2.2.3.1. Fermentacion etilica o alcoholica 7.2.2.3.2. Fermentacion lactica 7.2.2.3.3. Otros tipos de fermentaciones 7.3. Anabolismo 7.3.1. Anabolismo autotrofo 7.3.2. La fotosintesis 7.3.2.1. Fase fotoquimica o luminica 7.3.2.2. Fase biosintetica u oscura 7.3.2.3. Factores que influyen en la fotosintesis 7.3.2.4. Productos de la fotosintesis 7.3.3. Quimiosintesis 7.4. Bibliografia 8. Reproduccion celular 8.1. El ciclo celular 8.1.1. Interfase 8.1.2. Division celular 8.2. Division celular 8.2.1. Mitosis 8.2.1.1. Profase 8.2.1.2. Metafase 8.2.1.3. Anafase 8.2.1.4. Telofase 8.2.1.5. Citocinesis 8.2.1.6. Mas sobre mitosis 8.2.2. Meiosis 8.2.2.1. Meiosis I 8.2.2.2. Meiosis II 8.2.3. Meiosis y reproduccion sexual 8.2.4. Meiosis y ciclo vital 8.2.5. Importancia biologica de la meiosis 8.3. Diferencias y semejanzas entre mitosis y meiosis 8.4. Bibliografia 9. Genetica clasica 9.1. Conceptos basicos de genetica 9.2. Genetica mendeliana 9.2.1. El metodo 9.2.2. Leyes de Mendel 9.2.2.1. Primera ley de Mendel o principio de la uniformidad en la primera generacion 9.2.2.2. Segunda ley de Mendel o principio de segregacion 9.2.2.2.1. Retrocruzamiento y cruzamiento prueba 9.2.2.3. Tercera ley de Mendel o principio de la combinacion independiente 9.3. Interaccion genica 9.3.1. Interaccion genica entre genes alelicos 9.3.2. Interaccion genica entre genes no alelicos que influyen para el mismo caracter 9.4. Teoria cromosomica de la herencia 9.5. Ligamiento y recombinacion 9.6. Mendelismo complejo 9.6.1. Alelismo multiple 9.6.1.1. Genes letales 9.6.2. Pleiotropia 9.6.3. Expresividad y penetrancia genetica 9.7. Herencia ligada al sexo 9.7.1. Herencia ligada al cromosoma Y 9.7.2. Herencia ligada al cromosoma X 9.8. Herencia influida por el sexo 9.9. Bibliografia 10. Genetica molecular 10.1. El ADN como material hereditario 10.2. La replicacion del ADN 10.2.1. La necesidad de la replicacion del ADN 10.2.2. Primeras hipotesis sobre la duplicacion del ADN 10.2.3. Experimento de Meselson y Stahl 10.2.4. El sentido de crecimiento de las nuevas hebras 10.2.5. Mecanismo de la replicacion del ADN 10.2.5.1. Replicacion en procariotas 10.2.5.2. Replicacion en eucariotas 10.2.6. Correccion de errores 10.2.7. Enzimas que intervienen en la replicacion 10.3. Concepto de gen 10.4. Teoria "un gen-una enzima" 10.5. La transcripcion 10.5.1. Mecanismo de transcripcion 10.5.1.1. Transcripcion en procariotas 10.5.1.2. Transcripcion en eucariotas 10.6. Traduccion o biosintesis proteica 10.6.1. El codigo genetico 10.6.2. El mecanismo de traduccion 10.6.2.1. La traduccion en eucariotas 10.7. La regulacion de la expresion genica 10.8. Bibliografia 11. Genetica y evolucion 11.1. Mutaciones 11.2. Tipos de mutaciones 11.2.1. Mutacion genica o puntual 11.2.2. Mutacion cromosomica o estructural 11.2.3. Mutacion a nivel genomico 11.3. Causas de las mutaciones 11.4. Implicaciones evolutivas de las mutaciones 11.5. Implicaciones metabolicas de las mutaciones 11.6. Bibliografia 12. Microbiologia y biotecnologia 12.1. Microbiologia 12.2. Virus 12.2.1. Morfologia virica 12.2.2. Fisiologia virica 12.2.2.1. Ciclo litico 12.2.2.2. Ciclo lisogenico 12.2.2.3. Ciclos de virus de especial interes 12.2.2.3.1. Ciclo vital del virus de la gripe 12.2.2.3.2. Ciclo vital del virus del SIDA 12.3. Otras formas acelulares 12.3.1. Viroides 12.3.2. Priones 12.4. Bibliografia 13. Inmunologia 13.1. Concepto de infeccion 13.2. Mecanismos de defensa frente a las infecciones 13.2.1. Mecanismos inespecificos 13.2.2. Mecanismos especificos 13.3. Inmunidad y sistema inmunitario 13.3.1. Componentes del sistema inmunitario 13.3.2. Concepto y naturaleza de los antigenos 13.4. La respuesta inmunitaria 13.4.1. Respuesta inmunitaria humoral: los anticuerpos 13.4.1.1. Celulas productoras de anticuerpos: Linfocitos B 13.4.1.2. Los anticuerpos 13.4.1.2.1. Tipos de anticuerpos 13.4.1.2.2. Reaccion antigeno-anticuerpo 13.4.1.3. Memoria inmunologica: respuestas primaria y secundaria 13.4.2. Respuesta inmune celular: los linfocitos T 13.5. Tipos de inmunidad 13.5.1. Inmunidad natural 13.5.2. Inmunidad artificial 13.6. Alteraciones del sistema inmunitario 13.6.1. Autoinmunidad 13.6.2. Hipersensibilidad 13.6.3. Inmunodeficiencia 13.6.4. Los trasplantes y el fenomeno de los rechazos 13.7. Bibliografia « Anterior \| Siguiente » 4.5. Enzimas Enzimas El metabolismo consiste en una serie de reacciones químicas ordenadas que se producen en los organismos con el fin de sintetizar macromoléculas a partir de moléculas sencillas, con la energía obtenida al romper los enlaces químicos de otras macromoléculas, sustancias de reserva o alimentos. Como las sustancias que intervienen en estas reacciones son muy estables, es necesaria mucha energía para que se produzca dicha reacción porque si no, la velocidad de reacción sería nula o demasiado lenta. Eso se podría solucionar aumentando la temperatura, pero podría causar la muerte del organismo, por lo que los seres vivos utilizan unos biocatalizadores, las enzimas, que descienden la energía de activación necesaria para que se produzca la reacción, aumentando con ello su velocidad. Imagen animada: Reacción enzimática. Las enzimas son biocatalizadores específicos que disminuyen la energía de activación y aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas, uniéndose a la molécula o que se va a transformar, el sustrato, para formar una nueva sustancia, el producto. Por Induced_fit_diagram.svg: Created by TimVickers, vectorized by Fvasconcellos derivative work: Retama (talk) - Induced_fit_diagram.svg, Dominiu públicu, Enllaz Las enzimas cumplen las dos leyes comunes a todos los catalizadores: No se alteran ni se consumen durante la reacción. Favorecen que la misma cantidad de producto se obtenga en menos tiempo, sin desplazar la constante de equilibrio para que se obtenga más producto. Las enzimas, a diferencia de los catalizadores no biológicos, presentan una gran especificidad, actúan a temperatura ambiente y consiguen un aumento de la velocidad de reacción de un millón a un trillón de veces. También existen otros biocatalizadores de naturaleza ribonucleoproteica llamados ribozimas, capaces de catalizar reacciones de corte y empalme de segmentos de ARN. Actividad interactiva: Enzimas. Animación: ¿Qué es una enzima?. Juego: Enzymatic. Vídeo: Las enzimas de bio[ESO]esfera (20:30 minutos). 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