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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.
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Para comenzar…
•¿Cómo se transforman los alimentos en nutrientes?
•¿Cómo se forman las moléculas que forman parte de la célula?
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Proteínas catalizadoras
Enzimas
participan
Metabolismo
Anabolismo Catabolismo
Formación de
moléculas
Degradación de
moléculas
Forman enlaces Rompen enlaces
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Características de las enzimas:
1. Disminuyen la energía de activación de una reacción química (acelera la reacción)
2. Son específicas, catalizan un sustrato específico.
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3. Actúan con un pH óptimo.
4. Actúan con una Tº óptima.
5. Son reutilizables (pueden catalizar otras reacciones).
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¿Cómo actúan las enzimas?
Enzimas Catalizan Rompen enlaces
Reactantes o sustratos
Productos
Enzima
sustrato
Sitio activo
transformando
en
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Reactantes o sustratos
Productos transformación
Rompimiento de enlaces y formación
de otros nuevos
Complejo activado
Ocurre con
Formándose un
Energía
Que necesita de
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1. Llave- cerradura.2. Encaje inducido.
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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
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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
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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.
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Inhibición competitiva
Inhibición no competitiva
Las enzimas pueden ser inhibidas:
¿Cómo definirías cada inhibición?
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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.
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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.
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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).
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Desnaturalización
Renaturalización
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Metabolismo celular.
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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)
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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.
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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.
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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
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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
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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?