Las Enzimas

Explicar que la célula está constituida por diferentes

moléculas orgánicas (carbohidratos, proteínas, lípidos,

ácidos nucleicos) que cumplen funciones específicas en el

metabolismo celular.

Colegio Santa SabinaPrimer año medio

Depto. De Ciencias Prof. Paulette Rivera F.

Para comenzar…

•¿Cómo se transforman los alimentos en nutrientes?

•¿Cómo se forman las moléculas que forman parte de la célula?

Proteínas catalizadoras

Enzimas

participan

Metabolismo

Anabolismo Catabolismo

Formación de

moléculas

Degradación de

moléculas

Forman enlaces Rompen enlaces

Características de las enzimas:

1. Disminuyen la energía de activación de una reacción química (acelera la reacción)

2. Son específicas, catalizan un sustrato específico.

3. Actúan con un pH óptimo.

4. Actúan con una Tº óptima.

5. Son reutilizables (pueden catalizar otras reacciones).

¿Cómo actúan las enzimas?

Enzimas Catalizan Rompen enlaces

Reactantes o sustratos

Productos

Enzima

sustrato

Sitio activo

transformando

en

Reactantes o sustratos

Productos transformación

Rompimiento de enlaces y formación

de otros nuevos

Complejo activado

Ocurre con

Formándose un

Energía

Que necesita de

1. Llave- cerradura.2. Encaje inducido.

Enzima

sustrato

Enzima Enzima

sustrato

Productos

Enzima

Complejo Enzima- Sustrato

(complejo activado)

Las enzimas son muy específicas. Las enzimas y sustratos poseen complementariedad geométrica, cuyas formas encajan exactamente una

con otra.En este modelo la enzima es como una especie de cerradura y al

sustrato como una llave que encaja de forma perfecta en la cerradura.

Sitio activo

Modelo llave- cerradura

Modelo Encaje Inducido.El centro activo de la enzima se adapta perfectamente al sustrato siempre que se ha producido un primer contacto.

Complejo enzima sustrato

(complejo activado)

sustrato

Enzima

Producto

Las enzimas pueden actuar de dos formas para unirse al sustrato:

Fijándose al sustrato través de enlaces

fuertes, debilitando los enlaces del

sustrato y disminuyendo la

energía para romperlos.

Atrayendo los sustratos a su superficie para

aumentar la posibilidad de

encuentro y así facilitar la reacción.

Inhibición competitiva

Inhibición no competitiva

Las enzimas pueden ser inhibidas:

¿Cómo definirías cada inhibición?

Inhibición competitiva:• El sustrato y el inhibidor

compiten por el sitio activo de la enzima.

• Si gana el sustrato, la enzima trabaja y transforma el sustrato en producto.

• Si gana el inhibidor, la enzima se bloquea y no trabaja.

Inhibición no competitiva:• Existen dos sitios de

unión, uno para el sustrato y otro para el inhibidor.

• Si llega primero el sustrato, se bloquea el sitio del inhibidor y la enzima trabaja y lo transforma en producto.

• Si gana el inhibidor, el sitio del sustrato se bloquea y la enzima no trabaja.

Desnaturalización

Renaturalización

Pérdida de las estructuras y funciones de la enzima por efecto

de cambios en la temperatura (T°), pH y rayos ultravioleta (U.V)

Recuperación de las estructuras y funciones de la enzima por el restablecimiento de la T° y pH

(condiciones normales).

Desnaturalización

Renaturalización

Metabolismo celular.

Metabolismo Metabolismo

Reacciones químicas o transformaciones

Catabolismo Anabolismo

Reacciones de degradación de

moléculas grandes o complejas en pequeñas

(nutrientes)

Se libera energía (ATP)

Reacciones de síntesis de moléculas grandes a partir de pequeñas o

simples

Utiliza la energía almacenada (ATP)

Actividades celulares

Contracción muscular Secreciones de hormonas

La energía liberada del catabolismo sirve para

Músculos, corazón, intestinos.

Permiten correr, impulsar sangre o avanzar los alimentos por el tubo

digestivo.

Síntesis de mensajeros químicos llamados

hormonas que estimulan o inhiben otras funciones del

cuerpo.

Actividad en pareja:

Análisis 1:Haciendo un muestreo de las aguas termales del Tatio (norte de Chile) se ha encontrado una bacteria que crece y se reproduce en ese ambiente. Se estudió una enzima de la bacteria para analizar cómo variaba la actividad enzimática en función de la temperatura.

6543210

10 20 30 40 50 60 70 80

Temperatura (°C)

Act

ivid

ad e

nzim

átic

a

6543210

10 20 30 40 50 60 70 80

Temperatura (°C)

Act

ivid

ad e

nzim

átic

aEl investigador confundió los resultados ¿Podrían ayudarlo?a)¿A qué temperatura la enzima alcanza su mayor actividad?b)¿Qué ocurre con la actividad enzimática si nos alejamos de ese valor?c)¿Cuál es el gráfico más probable que represente la actividad de esa enzima? Justifiquen la respuesta.

Gráfico 1 Gráfico2

Análisis 2:1. Interpreta y analiza la información que entrega cada gráfico.2. Trata de explicar los conceptos de temperatura y pH óptimos. ¿Son los mismos para todas las enzimas?Contesta:3. ¿Por qué la actividad enzimática es baja a valores de temperatura muy altos?¿Cómo se denomina este fenómeno?4. ¿Por qué la tripsina y la pepsina tiene máximos de actividades en diferentes valores de pH?

10 20 30 40 50 6 8 10 2 4 6

Temperatura °CpH pH

Act

ivid

ad

enzi

mát

ica

Act

ivid

ad

enzi

mát

ica

Act

ivid

ad

enzi

mát

ica

Gráfico 3Gráfico 4 Gráfico 5

Pepsina Tripsina

Amilasa salival

Responder:1. ¿Qué tipo de molécula orgánica son las enzimas?2. ¿Qué es el metabolismo?3. ¿Qué diferencia hay entre anabolismo y catabolismo?4. ¿Cuáles son las características de las enzimas?5. ¿En qué consiste el modelo llave cerradura? Dibuje.6. ¿En qué consiste el modelo encaje inducido? Dibuje.7. ¿En qué consiste la inhibición competitiva? ¿y la no

competitiva?8. Explique las dos formas que tienen las enzimas para unirse al

sustrato.9. ¿Cuándo ocurre la desnaturalización enzimática? ¿cuándo

ocurre la renaturalización?10. ¿Cómo relacionaría el proceso de nutrición con el de

catabolismo y anabolismo?11. ¿Para qué sirve, por ejemplo, la energía liberada del

catabolismo?