Enzimas
Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando reacciones bioquímicas específicas al unirse a moléculas de sustrato y transformarlas en productos.
Cofactores
Las coenzimas son enzimas que contienen una parte proteica (apoenzima) y moléculas no proteicas (cofactores) esenciales para su actividad biológica. Los cofactores pueden ser sales minerales o moléculas orgánicas complejas. Las moléculas orgánicas complejas pueden unirse débilmente a la apoenzima (coenzimas) o mediante enlaces covalentes (grupo prostético).
Centro Activo
El centro activo tiene una forma tridimensional específica que se acopla al sustrato, mostrando alta estereoespecificidad. Constituye una pequeña parte de la enzima (alrededor del 5% de la superficie total). Contiene restos de aminoácidos con grupos funcionales para la catálisis del sustrato.
Inhibición Enzimática
Inhibición Competitiva
El inhibidor y el sustrato compiten por el centro activo de la enzima, impidiendo la unión del sustrato. El sustrato y el inhibidor competitivo tienen alta semejanza estructural. La unión del inhibidor disminuye la velocidad de reacción.
Inhibidor Reversible No Competitivo
El inhibidor se une a la enzima en un lugar diferente al centro activo, provocando cambios conformacionales que dificultan o facilitan la unión del sustrato. Disminuye la Vmax y aumenta la Km.
Metabolismo
Catabolismo
El catabolismo libera energía en forma de ATP mediante la ruptura de enlaces químicos de biomoléculas. Un ejemplo es la respiración celular, donde se oxidan azúcares y se producen CO2 y agua.
Anabolismo
El anabolismo consume energía y sintetiza biomoléculas a partir de moléculas más simples. Un ejemplo es la fotosíntesis, donde se sintetizan azúcares a partir de CO2 y energía lumínica.
Factores que Afectan la Actividad Enzimática
Las enzimas tienen valores óptimos de temperatura y pH para su actividad. Las variaciones de pH alteran las cargas eléctricas superficiales de las enzimas, mientras que el aumento de temperatura rompe los puentes de hidrógeno y desnaturaliza la proteína.
Rutas Metabólicas
Glucólisis
La glucólisis convierte la glucosa en ácido pirúvico y ATP.
Ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs oxida el acetil-CoA y produce GTP/ATP, NADH y FADH, que se utilizan en la cadena de transporte electrónico para sintetizar ATP.
Fermentación
La fermentación es un proceso anaeróbico que obtiene energía en el citoplasma. Hay dos tipos principales: fermentación láctica y alcohólica.
Fotosíntesis
Fase Luminosa
La fase luminosa utiliza la energía de la luz para generar ATP y NADPH.
Fase Oscura (Ciclo de Calvin)
El ciclo de Calvin utiliza ATP y NADPH para sintetizar moléculas orgánicas a partir de CO2.
Balance Global de la Fotosíntesis
El balance global de la fotosíntesis implica la síntesis de glucosa, la liberación de oxígeno y la fijación de CO2.
Fotosistemas
Los fotosistemas son complejos proteicos que contienen pigmentos fotosintéticos (como la clorofila) y convierten la energía lumínica en energía química.