Bioquímica Celular: Reacciones Metabólicas, Energía y Enzimas Esenciales

Reacciones Metabólicas: Fundamentos Bioquímicos

Definición de Reacciones Metabólicas

Todas las reacciones químicas que tienen lugar en las células son **reacciones metabólicas**. Todos los procesos vitales son consecuencia de estas reacciones metabólicas.

Energía de Activación

La **energía de activación** en química y biología es la energía que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. Se utiliza para denominar la **energía mínima necesaria** para que se produzca una reacción química dada. Para que ocurra una reacción entre dos moléculas, estas deben colisionar en la **orientación correcta** y poseer una cantidad de energía mínima.

Componentes de una Reacción Química

Las **reacciones químicas** se componen de dos partes principales: los **reactivos** y los **productos**. Los **reactivos** son las sustancias iniciales que participan en la reacción, generalmente representadas en el lado izquierdo de una ecuación química. Los **productos** son las nuevas sustancias que se forman como resultado de la reacción, ubicadas en el lado derecho de la ecuación.

Tipos de Reacciones Metabólicas: Catabolismo y Anabolismo

Las **reacciones anabólicas** son aquellas donde se **sintetizan nuevas moléculas** a partir de precursores más simples. Un ejemplo es la **síntesis proteica**.

Las **reacciones catabólicas** son aquellas donde se **degradan compuestos complejos** en moléculas más pequeñas, liberando energía. Un ejemplo es la **glucólisis**, que es la vía catabólica de la degradación de glúcidos en el organismo.

Moléculas Energéticas Clave: ATP y ADP

¿Qué es ADP?

El **adenosín difosfato (ADP)** es un **nucleótido difosfato**, es decir, un compuesto químico formado por un nucleósido y dos radicales fosfato unidos entre sí.

¿Qué es ATP?

El **adenosín trifosfato (ATP)** es un **nucleótido fundamental** en la obtención de energía celular. Está formado por una base nitrogenada llamada **adenina** unida al carbono 1 de un azúcar de tipo pentosa, la **ribosa**, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos **fosfato**.

Enzimas: Catalizadores Biológicos

Las **enzimas** son **moléculas de naturaleza proteica** que **catalizan reacciones químicas**, siempre que estas sean termodinámicamente posibles.

Características Principales de las Enzimas:

• Son **proteínas** que poseen un **efecto catalizador** al reducir la **barrera energética** de ciertas reacciones químicas.
• Influyen solo en la **velocidad de reacción** sin alterar el estado de equilibrio.
• Actúan en **pequeñas cantidades**.
• Forman un **complejo reversible con el sustrato**.
• No se consumen en la reacción, pudiendo actuar una y otra vez.
• Muestran **especificidad por el sustrato**.
• Su producción está directamente controlada por **genes**.

Diferencias entre Catalizadores Biológicos y Químicos

Un **catalizador biológico**, como puede ser una enzima (o un sistema biológico que las contenga, como una bacteria), suele ofrecer mayor **especificidad y pureza** en la reacción, y las enzimas que utiliza se **regeneran**.

En cambio, con el **catalizador químico**, el tiempo de vida puede ser más corto y, aunque útil, la pureza del producto a veces no es tan elevada como con los catalizadores biológicos.