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Colegio Santa Sabina
Primer año medio
Depto. De Ciencias
Prof. Paulette Rivera F.
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.
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
transformando
Reactantes o
sustratos
Sitio activo
en
Productos
sustrato
Enzima
Reactantes o
sustratos
transformación
Ocurre con
Rompimiento de enlaces
y formación de otros
nuevos
Formándose
un
Complejo
activado
Que necesita de
Energía
Productos
1. Llave- cerradura.
2. Encaje inducido.
Modelo llave- cerradura
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.
Productos
sustrato
Sitio activo
Enzima
sustrato
Enzima
Complejo
Enzima- Sustrato
(complejo
activado)
Enzima
Enzima
Modelo Encaje Inducido.
El centro activo de la enzima se adapta perfectamente al
sustrato siempre que se ha producido un primer contacto.
Producto
sustrato
Enzima
Complejo enzima
sustrato
(complejo activado)
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.
Las enzimas pueden ser inhibidas:
Inhibición competitiva
Inhibición no
competitiva
¿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
Pérdida de las estructuras y funciones
de la enzima por efecto de cambios en
la temperatura (T°), pH y rayos
ultravioleta (U.V)
Renaturalización
Recuperación de las estructuras y
funciones de la enzima por el
restablecimiento de la T° y pH
(condiciones normales).
Desnaturalización
Renaturalización
Metabolismo celular.
Metabolismo
Reacciones químicas o
transformaciones
Catabolismo
Reacciones de degradación
de moléculas grandes o
complejas en pequeñas
(nutrientes)
Se libera energía (ATP)
Anabolismo
Reacciones de síntesis de
moléculas grandes a partir
de pequeñas o simples
Utiliza la energía
almacenada (ATP)
Actividades celulares
La energía liberada del
catabolismo sirve para
Contracción muscular
Músculos, corazón, intestinos.
Permiten correr, impulsar
sangre o avanzar los alimentos
por el tubo digestivo.
Secreciones de
hormonas
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.
Gráfico2
Actividad enzimática
Actividad enzimática
Gráfico 1
6
5
4
3
2
1
0
10 20 30 40 50 60 70 80
Temperatura (°C)
6
5
4
3
2
1
0
10 20 30 40 50 60 70 80
Temperatura (°C)
El 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.
10 20 30 40 50
Temperatura °C
Tripsina
6
8
pH
Actividad
enzimática
Amilasa
salival
Actividad
enzimática
Actividad
enzimática
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?
Gráfico 4
Gráfico 5
Gráfico 3
10
Pepsina
2
4
pH
6
Responder:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
¿Qué tipo de molécula orgánica son las enzimas?
¿Qué es el metabolismo?
¿Qué diferencia hay entre anabolismo y catabolismo?
¿Cuáles son las características de las enzimas?
¿En qué consiste el modelo llave cerradura? Dibuje.
¿En qué consiste el modelo encaje inducido? Dibuje.
¿En qué consiste la inhibición competitiva? ¿y la no competitiva?
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?