Fundamentos de Bioenergética: Reacciones Enzimáticas y Rutas Metabólicas Clave
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Fundamentos de los Procesos Energéticos
Clasificación de Reacciones Energéticas
- Reacciones Endotérmicas: Son aquellas que *no liberan* calor al medio (requieren aporte energético).
- Reacciones Exotérmicas: Son aquellas que *liberan* calor al medio.
Procesos Metabólicos Fundamentales
- Reacciones Catabólicas: Es cuando los enlaces de una molécula se rompen y se *libera energía*.
- Reacciones Anabólicas: Son las que *toman energía* y la utilizan para establecer enlaces al sintetizar compuestos nuevos.
Las Enzimas: Catalizadores Biológicos
Las enzimas son proteínas catalizadoras de reacciones químicas.
Características de las Enzimas
- Son muy *específicas* para las reacciones que catalizan.
- Son proteínas, por lo tanto, responden a todas las características de las mismas.
- Son biológicas.
El Sustrato
El sustrato es la sustancia que será alterada por la acción enzimática.
Especificidad Enzimática
La especificidad enzimática se manifiesta de varias formas:
- Estereoespecificidad: Cuando hay sustratos que pueden tener varias formas, las enzimas solo reconocen una de estas formas.
- Especificidad de Sustrato: Acepta solo un tipo de sustrato.
- Especificidad de Grupo: Reconocen un grupo químico específico, el que van a catalizar, independientemente del sustrato.
- Especificidad de Reacción: Llevan a cabo una reacción específica, independientemente del sustrato.
Nomenclatura de las Enzimas
La nomenclatura está dada por el nombre del sustrato o de la reacción que cataliza, unida al sufijo -ASA.
Clasificación Principal de Enzimas
- Oxidorreductasas: Cambian el estado de oxidación de un compuesto.
- Transferasas: Se encargan de la transferencia de grupos funcionales.
- Hidrolasas: Realizan rupturas hidrolíticas.
- Ligasas: Se encargan de la formación de enlaces entre dos moléculas.
- Liasas: Se encargan de la ruptura de enlaces.
- Isomerasas: Se encargan de la isomerización.
Factores que Afectan la Actividad Enzimática
Los principales factores que influyen en la velocidad de reacción son:
- pH
- Temperatura
- Concentración de sustrato
- Concentración de enzimas
- Tamaño del sustrato
Rutas de los Procesos Metabólicos
Respiración
Es una vía catabólica que se basa en la degradación de glucosa.
- Respiración Anaeróbica: Se lleva a cabo sin la utilización de oxígeno como aceptor final de hidrógenos.
- Respiración Aeróbica: Es la que utiliza oxígeno como aceptor final de hidrógenos.
Fotosíntesis
Es una vía anabólica, en la cual, partiendo de sustancias inorgánicas y utilizando la luz solar como fuente de energía, se sintetizan compuestos orgánicos que actúan como reservorio energético.
Fermentación
Es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno y cuyo producto final es orgánico. Se clasifica en varios tipos:
Tipos de Fermentación
- Acetica: Es la fermentación bacteriana que transforma el alcohol etílico en ácido acético.
- Alcohólica: Es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire, originado por la actividad de ciertos microorganismos que procesan los hidratos de carbono para obtener como producto final alcohol.
- Butírica: Es la conversión de glucidos en ácido butírico por acción de bacterias en ausencia de oxígeno.
- Láctica: Es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de la célula, en la cual se oxida parcialmente la glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico.