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BIOMOLECULAS ORGANICAS
• CARBOHIDRATOS• LIPIDOS • PROTEINAS • AMINOACIDOS • ACIDOS NUCLEICOS• ENZIMAS • VITAMINAS
CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOSCaracterísticas:
formadas por C H O 1 2 1Unidos a grupos funcionales químicos)
hidrogeno ( - H) e hidroxilo ( - OH).
Fórmula básica es: (C H2 O)n
Abundantes en la naturaleza en forma de azucares, almidonas y fibra.
La ribosa y la desoxiribosa son constituyentes básicos del ARN y DNA
- glucosa aporta energía inmediata a los organismos.- Responsable de mantener la actividad de los músculos, la temperatura corporal, la tensión arterial.- correcto funcionamiento del intestino y la actividad de las neuronas
Funciones de los carbohidratos
De reserva energética -
Formación de las dos
estructuras más
importantes
MONOSACÁRIDOS
Características:
Carbohidratos básicos o azúcares simples contienen: de tres a seis átomos de carbono Vida corta en las células Se unen en cadenas para formar di y polisacáridos
Clasificacion :
1.- Por el número de átomos de carbono que contiene
2.- Por la posición del grupo funcional carbonilo,
CLASIFICACION DE LOS MONOSACÁRIDOS
1.- Por el número de átomos de carbono que contiene: tres átomos de carbono, triosas. C3H6O3
Cuatro átomos de carbono, tetrosas, C4H8O4
cinco pentosas, C5H10O5
los que poseen seis son llamados hexosas C6H12O6
2.- Por la posición del grupo funcional:
Aldosas Contienen en su estructura un grupo formilo (-CHO) (grupo de aldehídos).
Cetosas Contienen en su estructura un grupo oxo (C=O) (grupo de cetonas).
DISACÁRIDOS
Formados por dos a diez monosacáridos simples. Los dos monosacáridos se unen mediante un enlace covalente (enlace glucosídico)
Tras una reacción de deshidratación Un monosacáridos pierde un átomo de H y otro monosacáridos pierde un átomo de OH. formando una molécula de H2O, de manera que la fórmula de los disacáridos no modificados es C12H22O11
Los disacáridos no se utilizan como tales en el organismo .Se convierten en azucares simples mediante enzimas especificas ejemplos:
Principales disacáridos
SACAROSA: o azúcar de mesa se
encuentra en la caña de azúcar (de
15% a 20%)En la
remolacha dulce (de 10%
a 17% )MALTOSA: o azúcar de
malta (elaboración
de cerveza) se obtiene por hidrólisis de almidón y
glucógeno.
LACTOSA: Azúcar de
leche, la leche de vaca
contiene 4 a 5% de lactosa.
Polisacáridos
Carbohidratos mas complejos ramificados o no de, mas, de diez monosacáridos.
Función de los Polisacáridos
Su función en los organismos vivosestá relacionada usualmente con estructura o almacenamiento.
El almidón es un producto de almacenamiento en las plantas, (en forma de amilosa y amilopectina) (ramificada).
El glucógeno en los animales. (hígado y músculos)
POLISACARIDOS IMPORTANTES
1.- Almidón.-
2.- celulosa
3.- Glucógeno
CELULOSA(Polímero de los carbohidratos)
no es fácilmente digerible por los animales.
solo, unos cuantos microbios (tracto digestivo de vacas y termitas) pueden
digerir.
por la orientación de sus enlaces entre dos subunidades, en cada dos polisacáridos cada segunda glucosa
esta de cabeza.
Por esta razón la celulosa no puede ser utilizado por el organismo
humano como, alimento ya que carece, de las enzimas necesarias para romper este tipo de enlace.
Importancia:
fuente primaria de energía. en la industria alimentaria (espesantes, gelificantes, crioprotectores, emulsificantes, humectantes, edulcorantes, estabilizantes, sustitutos de grasa en alimentos bajos en calorías, y pueden conferir sabor, textura y aroma, a los alimentos, haciendo que la comida sea más variada y agradable.
LIPIDOS
Caracteristicas :moléculas orgánicas,compuestas por C y H en menor medida O, P, S y N
Hidrofóbicas o insolubles en agua
Solubles en disolventes orgánicos como la bencina, alcohol, benceno y cloroformo.Incorrectamente se les llama grasas,
Funciones de los lípidos
•Función de reserva energética. •Función estructural•Función reguladora, hormonal •Función relajante•Función Transportadora
Clasificación biológica
I.- Lípidos Saponificables 1.- Simples. a) Acidos grasos Acilglicéridos. (grasas y aceites)b) Céridos (ceras) 2.- Complejos. a) Fosfolípidos b) Fosfoglicéridos c) Fosfoesfingolípidos d) Glucolípidos e) Cerebrósidos f) Gangliósidos
II.- Lípidos insaponificables a) Terpenoides b) Esteroides c) Eicosanoides
CLASIFICACION DE LOS ACIDOS GRASOS
•SATURADOS Tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. ejemplos de este tipo de ácidos ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico y ácido lignogérico. Suelen ser SÓLIDOS a temperatura ambiente.
•INSATURADOS• poseen uno o varios enlaces dobles en su configuración molecular. • son fácilmente identificables, ya que estos dobles enlaces hacen que su punto de fusión sea menor .•Se presentan como líquidos, como aquellos que llamamos aceites. •Este tipo de alimentos disminuyen el colesterol en sangre •También son llamados ácidos grasos esenciales.• Son ejemplos el oleico) y el linoleíco suelen ser líquidos a temperatura ambiente.
Acido graso saturado e insaturado
TRIACILGLICÉRIDOS O GRASAS
Una de las reacciones características de los ácidos grasos es la llamada reacción de esterificación Por la cual un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua
LIPIDOS SAPONIFICABLES SIMPLES
b) Céridos:Las ceras son moléculas que se obtienen por esterificación de un ácido graso con un alcohol
Por ejemplo la cera de abeja.
Son sustancias altamente insolubles en medios acuosos y a temperatura ambiente se presentan sólidas y duras.
En los animales las podemos encontrar en la superficie del cuerpo, piel, plumas, cutícula, etc.
En los vegetales, las ceras recubren la epidermis de frutos, tallos, junto con la cutícula o la suberina, que evitan la pérdida de agua por evaporación.
2.- LIPIDOS COMPLEJOS
a) Fosfolípidos:se caracterizan por poseer un grupo fosfato que les otorga una marcada polaridad.
son los principales constituyentes lípidicos de la membrana plasmática.
Están formados por una cabeza hidrófila que contiene fosfato y una amina (colina o etanolamina) y una cola hidrófoba constituida por dos cadenas de ácidos grasos
Se clasifican en dos grupos, según posean glicerol o esfingosina.
b) Los Fosfogliceridos:
compuestos por ácido fosfatídico, una molécula compuesta por glicerol, al que se unen dos ácidos grasos (uno saturado y otro insaturado) y un grupo fosfato el grupo fosfato posee un alcohol o un aminoalcohol, y el conjunto posee una marcada polaridad y forma lo que se denomina la "cabeza" polar del fosfoglicérido
los dos ácidos grasos forman las dos "colas" hidrófobas; por tanto, los fosfoglicéridos son moléculas con un fuerte carácter anfipático que les permite formar bicapas, que son la arquitectura básica de todas las membranas biológicas.
c) Los fosfoesfingolípidos: tienen un grupo fosfato, con una arquitectura molecular y unas propiedades similares a los fosfoglicéridos.
No contienen glicerol, sino esfingosina, un amino alcohol de cadena larga al que se unen un ácido graso, conjunto conocido con el nombre de ceramida; a dicho conjunto se le une un grupo fosfato y a éste un amino alcohol
la colina; es el componente principal de la vaina de mielina que recubre los axones de las neuronas
d) Glucolípidos
Los glucolípidos son esfingolípidos formados por una ceramida (esfingosina + ácido graso) unida a un glúcido, careciendo, por tanto, de grupo fosfato.
Poseen ceramida, pero a diferencia de ellos, no tienen fosfato ni alcohol.
Se hallan en las bicapas lipídicas de todas las membranas celulares, y son especialmente abundantes en el tejido nervioso tipos principales de glucolípidos
e) Cerebrosidos. Son glucolípidos en los que la ceramida se une un monosacárido (glucosa o galactosa) o a un oligosacárido. f) Gangliosidos
Son glucolípidos en los que la ceramida se une a un oligosacárido complejo en el que siempre hay ácido siálico. Los glucolípidos se localizan en la cara externa de la bicapa de las membranas celulares donde actúan de receptores.
II.- LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
a) Terpenos :
lípidos derivados del hidrocarburo isopreno
Algunos terpenos importantes son los aceites esenciales (mentol, limoneno, geraniol), el fitol (que forma parte de la molécula de clorofila)
las vitaminas A, K y E, los carotenoides (que son pigmentos fotosintéticos) y el caucho (que se obtiene del árbol Hevea brasiliensis).
Desde el punto de vista farmacéutico, los grupos de principios activos de naturaleza terpénica más interesantes son: mono terpenos y sesquiterpenos constituyentes de los aceites esenciales, algunos diterpenos que poseen actividades farmacológicas de aplicación a la terapéutica y por último, triterpenos y esteroides entre los que se encuentran las saponinas y los heterósidos cardiotónicos.
b) Esteroides
Los esteroides son derivados del núcleo del esterano,
Entre los esteroides más destacados se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, las corticosteroides, la vitamina D y el colesterol.
El colesterol es el precursor de numerosos esteroides y es un componente más de la bicapa de las membranas celulares.
Esteroides Anabólicos es la forma como se conoce a las substancias sintéticas basadas en hormonas sexuales masculinas (andrógenos).
Estas hormonas promueven el crecimiento de músculos (efecto anabólico) así como también en desarrollo de las características sexuales masculinas (efecto andrógeno).
c) Eicosanoides
grupo de moléculas derivadas de los ácidos grasos esenciales de 20 carbonos tipo omega-3 y omega-6.
Los principales precursores de los eicosanoides son el ácido araquidónico, y el ácido linolénico.
Todos los eicosanoides son moléculas de 20 átomos de carbono
Cumplen amplias funciones como mediadores para el sistema nervioso central, los procesos de la inflamación y de la respuesta inmune tanto de vertebrados como invertebrados.
Constituyen las moléculas involucradas en las redes de comunicación celular más complejas del organismo animal, incluyendo el hombre.
Importancia
Las grasas son fuentes de ácidos grasos esenciales, un requerimiento importante de la dieta.
Juegan un papel vital en el mantenimiento de una piel y cabellos saludables, en el aislamiento de los órganos corporales contra el shock
En el mantenimiento de la temperatura corporal y promoviendo la función celular saludable.
Sirven como reserva energética para el organismo. Las grasas son degradadas en el organismo para liberal glicerol y ácidos grasos libres.
El glicerol puede ser convertido por el hígado y ser usado como fuente energética.
sirven como un buffer muy útil hacia una gran cantidad de enfermedades.
Importancia
El organismo puede diluir las sustancias dañinas almacenándolas en nuevo tejido adiposo. Esto ayuda a proteger órganos vitales, hasta que la sustancia dañina pueda ser metabolizada y/o removida de la sangre a través de la excreción, orina, sangramiento accidental o intencional, excreción de cebo y crecimiento del pelo.
Aunque es prácticamente imposible remover las grasas completamente de la dieta, sería equivocado hacerlo.
Algunos ácidos grasos son nutrientes esenciales, significando esto que ellos no pueden ser producidos en el organismo a partir de otros componentes y por lo tanto necesitan ser consumidos en pequeñas cantidades.
Todas las otras grasas requeridas por el organismo no son esenciales y pueden ser producidas en el organismo a partir de otros componentes.
colesterol
Esterol (lípido) se encuentra en los tejidos corporales y en el plasma sanguíneo, de los vertebrados.
Se presenta en altas concentraciones en el hígado, médula espinal, páncreas y cerebro
se obtienen a través de alimentos como la yema de huevo, hígado, salchichas, tocino, leche entera, mantequilla, cerebro, (carnes rojas).
El colesterol es imprescindible para la vida animal por sus numerosas funciones:
Componente de las membranas plasmáticas de los animales (en general, no existe en los vegetales
Precursor de la vitamina D: esencial en el metabolismo del calcio.
Precursor de las hormonas sexuales: progesterona, estrógenos y testosterona. Precursor de las hormonas corticoesteroidales: cortisol y aldosterona.
Precursor de las sales biliares: esenciales en la absorción de algunos nutrientes lipídicos y vía principal para la excreción de colesterol corporal. Precursor de las balsas de lípidos
Las moléculas de colesterol se transportan por el torrente sanguíneo en paquetes llamadas lipoproteínas .
El colesterol contenido en paquetes de lipoproteínas de alta densidad (colesterol HDL), tiene mas proteínas y menos lípido, es del tipo “bueno" estos paquetes transportan colesterol al hígado donde sale de la circulación y se metaboliza.
El colesterol contenido en paquetes de lipoproteínas de baja densidad (colesterol LDL) con menos proteína y mas lípido es el colesterol “malo” esta es la forma en que el colesterol circula a las células de todo el cuerpo y se pude depositar en las paredes de las arterias.
PROTEINAS
constituyentes químicos fundamentales de la materia viva.
Formados por C, H, O y N y además S y el P
Son biomoléculas formadas por una o mas cadenas de aminoácidos. unidos entre sí por enlace peptídico.
Ayudan a construir y regenerar los tejidos, no pudiendo ser reemplazadas por los carbohidratos o las grasas por no contener estos, nitrógeno.
Características
El enlace peptídico es aquel que se forma entre un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) de dos aminoácido distintos con pérdida de una molécula de agua y quedando ambos unidos.
Los péptidos, al igual que las proteínas, están presentes en la naturaleza y son responsables por un gran número de funciones, muchas de las cuales todavía no se conocen.
Péptidos
compuesto resultante de la unión de varios aminoácidos mediante enlace peptídico
Si la cadena es de menos de 10 aminoácidos oligopéptido, superior a 10, polipéptido.Si un poli péptido esta compuesto por más de 100 aminoácidos será una proteína.
Características:
Cada clase de proteínas tiene una secuencia única de aminoácidos que están generalmente ordenados.
La alteración de la frecuencia de aminoácidos puede producir un funcionamiento anormal . Las proteínas de todo ser vivo están determinadas mayoritariamente por su genética.
la información genética determina en gran medida qué proteínas tiene una célula, un tejido y un organismo.
Características:
existen cientos de cadenas R por lo que se conocen cientos de aminoácidos diferentes, pero sólo 20 forman parte de las proteínas Los aminoácidos son 20, las posibilidades de combinarlos son infinitas.
Las propiedades de cada una de las proteínas al igual que su funcionalidad dependen de la secuencia de aminoácidos que la formen.
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS
Estructural (colágeno en la piel; queratina en el pelo, uñas y cuernos).
Reguladora (insulina y hormona del crecimiento) Transportadora (hemoglobina)
Defensiva (anticuerpos en el torrente sanguíneo) Enzimático actúan como catalizadores biológicos
Contráctil (actina y miosina en los músculos).
Clasificación
1.- Según su forma a) Fibrosas: ejemplos queratina, colágeno y fibrina. b) Globulares: ejemplos la mayoría de las enzimas, anticuerpos, algunas hormonas y proteínas de transporte 2.- Según su composición química a) Simples: Ejemplos insulina y el colágeno (globulares y fibrosas). b) Conjugadas o heteroproteínas
Estructuramanera como se organiza una proteína para adquirir cierta forma.
Presentan una disposición característica en condiciones fisiológicas (temperatura, pH,)
si se cambian estas condiciones pierde la conformación y su funciónproceso denominado desnaturalización.
La función depende de la conformación y ésta viene determinada por la secuencia de aminoácidos.se considera cuatro niveles de
organización aunque el cuarto no siempre está presente.
PROPIEDADES DE LAS PROTEÍNAS
Solubilidad.
Capacidad electrolítica.
Especificidad.
Amortiguador de Ph.
Desnaturalizacion
Fuentes de proteínas
AMINOÁCIDOS
Un aminoácido, es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH; ácido), sobre el carbono (central) y una cadena lateral o grupo R (resto o residuo) de aminoácidos. compuestos sólidos, cristalinos, con elevado punto de fusión, solubles en agua.
En todos los α-aminoácidos,el grupo ácido (un carboxilo) y el grupo amino se hallan unidos al mismo átomo de carbono.
existen cientos de cadenas R por lo que se conocen cientos de aminoácidos diferentes, pero sólo 20 forman parte de las proteínas y tienen codones específicos en el código genético.
los aminoácidos se pueden considerar como los ladrillos de los edificios moleculares proteicos. Desempeñan numerosas funciones relacionadas con infinidad de procesos bioquímicos, por ejemplo, son marcadores biológicos, mensajeros químicos, y contribuyan en la dieta humana proporcionando energía y fibra.
Clasificación
A los aminoácidos que necesitan ser ingeridos por el cuerpo para obtenerlos se les llama esencialesLa carencia de estos aminoácidos en la dieta limita el desarrollo del organismo, ya que no es posible reponer las células de los tejidos que mueren o crear tejidos nuevos, en el caso del crecimiento. Para el ser humano, los aminoácidos esenciales son:
Valina (Val) Leucina (Leu) Treonina (Thr) Lisina (Lys) Triptófano (Trp) Histidina (His) Fenilalanina (Phe) Isoleucina (Ile) Arginina (Arg) (Requerida en niños y tal vez ancianos) Metionina (Met)
Aminoácidos codificados en el genoma aminoácidos proteicos, canónicos o naturales aquellos que están codificados en el genoma; para la mayoría de los seres vivos son 20: alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteína, fenilalanina, glicina, glutamato, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina, triptófano y valina.
Sin embargo, hay unas pocas excepciones: en algunos seres vivos el código genético tiene pequeñas modificaciones y puede codificar otros aminoácidos. Por ejemplo: selenocisteína y pirrolisina.1 2 3
Ácido nucleico
Macromoléculas complejas constituidas por subunidades estructurales denominadas nucleótidos.
todos los organismos vivos contienen ácidos nucleicos ácido desoxirribonucleico (ADN) y ribonucleico (ARN).
son la base química de la herencia en cualquier tipo de célula viva
Se encuentran al interior de cada cromosoma
También cumplen las funciones de, almacenamiento, replicación, recombinación, y transmisión de la información genética
CLASE DE ACIDOS NUCLEICOS
Existen dos clases de ácidos nucleicos en todo organismo viviente:
Ácido ribonucleico o RNA y Ácido desoxirribonucleico o DNA
Por otra parte los virus contienen uno solo ya sea RNA o DNA.
El ADN contiene la información hereditaria correspondiente a la especie. y el ARN se requiere para la síntesis de proteínas
Los ácidos nucleicos están formados por:
ADN ARN
Pentosa (Azucar) desoxirribosa ribosa
Purinas Adenina - Guanina Adenina - Guanina
Bases Y
pirimidinas Timina - Citosina Uracilo – Citosina
Acido fosfórico PO4 H3 PO4 H3
ADN ARN
Localización Principalmente en el núcleoTambién (en mitocondrias y en cloroplastos )
Principalmente en el citoplasma (también en nucléolo y cromosomas)
Papel en la célula Información genética Síntesis de proteínas
A T G C
azúcar fosfato azúcar fosfato azúcar fosfato azúcar ...
La secuencia de los nucleótidos determina el código de cada ácido nucleico particular.
este código indica a la célula cómo reproducir un duplicado de sí misma, o las proteínas que, necesita para su supervivencia.
Los nucleótidos están formados por: B.N, Azucar, Fosfato.
Las bases nitrogenadas contienen la información genética
los azúcares y los fosfatos tienen una función estructural formando el esqueleto del poli nucleótido.
El ADN (Acido Desoxirribonucleico)
Molécula que contiene las instrucciones genéticas de todos los organismos vivos
Se encuentra en el núcleo de las células y esta formado por doble espiral
Su papel principal es ser portador y transmisor de la información hereditaria correspondiente a la especie.
Presente en algunos virus.
Composición.
Cada nucleótido del ADN está compuesto de tres subunidades: una base nitrogenada, una desoxirribosa y un grupo fosfato. Hay cuatro tipos de bases nitrogenadas en los nucleótidos del ADN: purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina).
A T G C
azúcar
fosfato
azúcar
fosfato
azúcar
fosfato
azúcar
...
Las bases nucleótidas de la molécula del DNA forman pares complementarios:Hidrógenos nucleótidos se unen a otras bases nucleótidos en una trenza de DNA opuesta a la original. Esta unión es específica, de tal manera que la (adenina siempre se une a la timina y la timina a la adenina ) y la guanina siempre se une a la citosina.Esta unión ocurre a través de la molécula dando como resultado un sistema de doble espiral
azúcar fosfat
o
azúcar fosfat
o
azúcar fosfat
o
azúcar ...
T A C G
¦ ¦ ¦ ¦
A T G Cazúca
r fosfato
azúcar fosfat
o
azúcar fosfat
o
azúcar ...
Es importante resaltar que así como hay regiones con función conocida o supuesta (los genes)Casi la mitad del ADN del genoma humano, consiste de regiones (intrones) con función hasta hoy desconocida y que tienen una secuencia de nucleótidos repetitiva, en muchos casos, pero, con patrones hipervariables, en muchas regiones del genoma.
Es precisamente de la hipervariabilidad (polimorfismo) de estas regiones del ADN de lo que, se aprovecha para detectar diferencias (o semejanzas) entre un ser humano y otro, estudiando su ADN.
Las regiones repetitivas pueden presentarse como tandas repetitivas cortas o largas. A esto se le llama VNTRs (variable number of tandem repeats) entre los que están los STR (short tandem repeats), que son las regiones hipervariables que se estudian para las pruebas modernas de paternidad.
El RNA (Acido Ribonucleico) Molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica es el ácido nucleico más abundante en las células, es un poli nucleótido con características estructurales y funcionales que lo hacen diferente al DNA.
Entre las características estructurales podemos mencionar las siguientes: 1.- Está formado por una sola cadena de polinucleótidos 2.- La molécula de azúcar que participa en su estructura es la ribosa. 3.-Las bases nitrogenadas que participan en la estructura de los nucleótidos son: adenina, guanina, citosina y uracilo.
A U G Cazúcar
fosfato azúcar
fosfato azúcar
fosfato azúcar ...
RNA
Tipos de ARN:
· Ribosómico: Esta en los ribosomas, y esta asociado a algunas proteínas.· Mensajero: es el encargado de llevar la información genética del núcleo al citoplasma. . Transferente: Existen 60 diferentes y presentan dobleces en lugares determinados, producidos por el enlace de alguna de alguna de sus bases. Presenta un sitio de unión para los aminoácidos. El aminoácido que se unirá viene determinado por la secuencia de tres bases del anticodón.· Heteronuclear: Es el ARN mensajero que esta en el nucleo en fase de maduración.· Mitocondrial: Es el ARN de las mitocondrias.· Citoplasmatico· Catalítico (Ribozimas): Con actividad catalítica, dan lugar a ARN-r
Tipos de ARN:
EnzimaSon moléculas de proteínas que facilitan y aceleran las reacciones químicas que se producen en nuestro organismo. Estas enzimas no son cambiadas ni destruidas durante esa acción
Disminuyendo el nivel de la "energía de activación”
ayudan a que muchas funciones de nuestro organismo se hagan más rápidas y de un modo más eficaz.
Casi todas las reacciones químicas de las células son catalizadas por enzimascada enzima solo cataliza una reacción.
•Favorecen la digestión y absorción de los nutrientes
•Descomponen las proteínas, hidratos de carbono y grasas
•Las Proteasas son enzimas que digieren proteínas.
•las Amilasas ayudan a digerir los hidratos de carbono
•las Lipasas favorecen la digestión de las grasas
•la Sacarasa actúa sobre el azúcar, etc.
•El ácido clorhídrico del estómago digiere los alimentos más duros
Funciones
En una reacción catalizada por enzima (E), los reactivos se denomina sustratos (S)
es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima.
El sustrato es modificado químicamente y se convierte en uno o más productos (P).
Como esta reacción es reversible se expresa de la siguiente manera:
CATALIZADOR
Un catalizador es una sustancia que acelera una reacción química, hasta hacerla instantánea o casi instantánea.
Un catalizador acelera la reacción al disminuir la energía de activación.
SustratoEs la molécula - o moléculas - sobre la cual actúa la enzima
Sitio ActivoEs el sitio de la enzima donde se fija el sustrato.
En el diagrama están representados los niveles de energía , durante el curso de la reacción, de moléculas intervinientes en una reacción tipo: A + B ---> C. La curva azul muestra el curso de la reacción en ausencia de una enzima que facilite la reacción, mientras que la curva roja la muestra en presencia de la enzima específica de la reacción. La diferencia en el nivel de energía entre el estado inicial y la necesaria para iniciar la reacción (picos de las curvas) es la energía de activación. Tal como se observa la presencia de enzima baja la energía de activación.El complejo Enzima- sustrato posee menor energía de activación que las especies en estado de transición que la correspondiente reacción no catalizada.
especificidad Cada reacción está catalizada por un enzima específica.
Las moléculas del sustrato se unen al sitio activo, en la superficie de la enzima, donde tiene lugar la catálisis.
A la estructura tridimensional de este sitio activo, solo puede entrar un determinado sustrato es lo que determina la especificidad de las enzimas.
El acoplamiento es tal que E. Fisher (1894) enunció: "el sustrato se adapta al centro activo o catalítico de una enzima como una llave a una cerradura".
Clases de Enzimas
El nombre de las enzimas es el del sustrato + el sufijo: -asa.Los nombres de las enzimas revelan la especificidad de su función:
Oxido-reductasas: catalizan reacciones de oxido-reducción, las que implican la ganancia (o reducción) o pérdida de electrones (u oxidación). Las más importantes son las deshidrogenasas y las oxidasas
Transferasas: transfieren grupos funcionales de una molécula a otra. Ej.: quinasas; transfieren fosfatos del ATP a otra molécula.
Hidrolasas: rompen varios tipos de enlaces introduciendo radicales -H y -OH.Liasas: adicionan grupos funcionales a los dobles enlaces.
Isomerasas: convierten los sustratos isómeros unos en otros.
Ligasas o Sintasas: forman diversos tipos de enlaces aprovechando la energía de la ruptura del ATP. Ej: polimerasas
Las enzimas y la digestión
Actúa sobre Proporciona Se produce en Condiciones para que actúe
Los almidones. Mono y disacáridos. La boca (glándulas salivares). Medio moderadamente alcalino.
Los almidones y los azúcares. Glucosa. El estómago y páncreas. Medio moderadamente ácido.
Las proteínas. Péptidos y aminoácidos. El estómago. Medio muy ácido.
Las grasas. Acidos grasos y glicerina. Páncreas e intestino. Medio alcalino y previa acción de las sales biliares.
La lactosa de la leche. Glucosa y galactosa.Intestino (su producción disminuye con el crecimiento). Medio ácido.
Algunas vitaminas son necesarias para la actuación de determinados enzimas, ya que funcionan como coenzimas , por ello, una deficiencia en una vitamina puede originar importantes defectos metabólicos.
Vitaminas Funciones Enfermedades
C (acido ascsrbico)
Coenzima de algunas peptidasas. Interviene en la síntesis de colágeno Escorbuto
B1 (tiamina)Coenzima de las descarboxilasas y de las enzima que transfieren grupos aldehídos
Beriberi
B2 (riboflavina) Constituyente de los coenzimas FAD y FMNDermatitis y lesiones
en las mucosas
B3 (acido pantotinico)
Constituyente de la CoAFatiga y trastornos del
sueqo
B5 (niacina) Constituyente de las coenzimas NAD y NADP Pelagra
B6 ( piridoxina) Interviene en las reacciones de transferencia de grupos aminos. Depresión, anemia
B12 (cobalamina) Coenzima en la transferencia de grupos metilo. Anemia perniciosa
BiotinaCoenzima de las enzimas que transfieren grupos carboxilo, en metabolismo de aminoacidos.
Fatiga, dermatitis...
IMPORTANCIA DE LAS ENZIMAS
Algunas enzimas son usadas comercialmente, por ejemplo, en la síntesis de antibióticos y productos domésticos de limpieza.
Son, ampliamente utilizadas en procesos industriales, como fabricación de alimentos, producción de biocombustibles.
Como catalizadores, las enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan indefinidamente. No llevan a cabo reacciones que sean energéticamente desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino que aceleran su consecución.
el conjunto (set) de enzimas sintetizadas en una célula determina el metabolismo que ocurre en cada célula.
Propiedades de las Enzimas
Por ser catalizadores:
Eficientes en pequeñas cantidades. No se modifican durante la reacción. No afectan el equilibrio de la reacción.
Por ser catalizadores biológicos:
Composición química específica: son proteínas con estructura terciaria y cuaternaria. Componentes del citoplasma vivo y son sintetizadas.Específicas: para cada reacción hay una enzima determinada. Sujetas a regulación: están reguladas en cantidad y función.
Síntomas de posible falta de enzimas
Son:malas digestiones, gases, eructos, hinchazón abdominal, acidez o ardor de estómago, alergias e intolerancias alimentarias, etc.
Causas de un déficit de enzimas
El déficit de enzimas puede ser más habitual en personas que sufren de enfermedades crónicas y que toman muchos medicamentos.
Los problemas digestivos crónicos como gastritis, colon irritable, hernia de hiato o la enfermedad de Crohn también pueden ser otra causa que provoque un déficit de enzimas.
Por último decir que una dieta desequilibrada también favorecerá un déficit de enzimas.
Fuentes naturales de enzimas
Alimentos crudos
Los germinados o brotes junto a las algas marinas son también fuentes importantísimas de enzimas.
Frutas (papaya y la piña).alimentos fermentados como: el Miso, kéfir, Yogur, choucrout, pickles, etc.
