Tema 11: Enzimas y Catabolismo
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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal del acetil-CoA en el metabolismo?

  • Oxidación de glucosa
  • Síntesis de ácidos grasos (correct)
  • Eliminación de toxinas
  • Producción de urea

¿Qué proceso permite la conversión de triglicéridos en ácidos grasos libres y glicerol?

  • Digestión
  • β-oxidación
  • Lipólisis (correct)
  • Lipogénesis

¿Cuál de los siguientes alimentos es una fuente rica en lípidos?

  • Legumbres
  • Arroz
  • Pescado
  • Frutos secos (correct)

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la función de los cofactores en las holoenzimas?

<p>Su unión puede ser débil o covalente y complementan la actividad de la apoenzima. (A)</p> Signup and view all the answers

Los aminoácidos en el metabolismo pueden ser utilizados para:

<p>Formar proteínas y generar energía (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enzima se encarga de catalizar reacciones de transferencia de grupos funcionales?

<p>Transferasas (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre una dieta equilibrada es correcta?

<p>Debe incluir una variedad de alimentos en proporciones adecuadas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo impactan las enzimas en la energía de activación de una reacción química?

<p>Disminuyen la energía de activación, acelerando la reacción. (A)</p> Signup and view all the answers

Los cuerpos cetónicos son utilizados por el cerebro principalmente en qué situación?

<p>En ausencia de glucosa (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes enzimas cataliza reacciones redox?

<p>Deshidrogenasas (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal fuente de energía del organismo?

<p>Glúcidos (C)</p> Signup and view all the answers

En una dieta cetogénica, ¿qué se busca limitar principalmemente?

<p>Glúcidos (C)</p> Signup and view all the answers

Las liasas son enzimas que:

<p>Catalizan reacciones de adición y separación de grupos funcionales. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacción cataliza una hidrolasa?

<p>Reacciones de ruptura de enlaces por adición de agua. (B)</p> Signup and view all the answers

Las holoenzimas están compuestas por:

<p>Una apoenzima y un cofactor. (A)</p> Signup and view all the answers

La nomenclatura de las enzimas generalmente termina en:

<p>-asa (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de la reacción global de la respiración celular?

<p>Produce CO2, H2O y ATP (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos ATP se generan a partir de la glucólisis?

<p>2 ATP (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué moléculas se producen en el ciclo de Krebs que contribuyen a la cadena transportadora de electrones?

<p>NADH y FADH2 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de los protones al pasar a través de la estructura hacia la matriz en la respiración celular?

<p>Catalizan la síntesis de ATP (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el balance energético final al metabolizar una molécula de glucosa?

<p>38 ATP (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel tiene el oxígeno en la respiración celular?

<p>Actúa como aceptor final de electrones (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la cantidad de ATP producida a partir de FADH2 en la cadena transportadora de electrones?

<p>2 ATP (B)</p> Signup and view all the answers

Durante el proceso de respiración celular, ¿en qué fase se produce ácido pirúvico?

<p>Glucólisis (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los activadores enzimáticos?

<p>Activar enzimas inactivas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a las enzimas alostéricas?

<p>Tienen un centro alostérico de unión a moduladores (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se denomina la forma activa de una enzima alostérica?

<p>Forma R (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de moduladores alostéricos estimulan la actividad de la enzima?

<p>Activadores (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto cooperativo en enzimas alostéricas?

<p>Permite una respuesta uniforme entre subunidades (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa la compartimentación celular en relación con la eficacia enzimática?

<p>Concentración elevada de enzimas en orgánulos (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a los inhibidores alostéricos?

<p>No responden a modelos de inhibición enzimática (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se comportan las enzimas alostéricas en términos de afinidad por el sustrato?

<p>Dependen del tipo de modulador unido (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las vitaminas en el metabolismo?

<p>Participar como coenzimas en los procesos metabólicos (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué indica un valor bajo de km en la cinética enzimática?

<p>La enzima tiene gran afinidad por el sustrato. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es una isoenzima?

<p>Una enzima que realiza la misma función pero a distinta velocidad (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes factores afecta la actividad de las enzimas?

<p>La concentración de sustrato. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes vitaminas es liposoluble?

<p>Vitamina D (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con la actividad enzimática a medida que la temperatura supera los 40ºC?

<p>Disminuye y se anula por desnaturalización. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre durante la respiración celular según el metabolismo?

<p>El sustrato se oxida completamente a compuestos inorgánicos (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un inhibidor reversible en la cinética enzimática?

<p>Una sustancia que se une temporalmente a la enzima. (B)</p> Signup and view all the answers

En el contexto de las reacciones en cascada, ¿qué papel tiene el producto de una reacción?

<p>Funciona como el sustrato de la siguiente reacción (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el anabolismo?

<p>Es un proceso de síntesis de moléculas complejas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el pH óptimo para la mayoría de las enzimas?

<p>Alrededor del neutro. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es una hipervitaminosis?

<p>Es la acumulación de una o varias vitaminas (D)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué aumenta la velocidad de reacción al incrementar la concentración de sustrato?

<p>Por la saturación de la enzima a centros activos. (B)</p> Signup and view all the answers

Las rutas metabólicas se caracterizan por ser:

<p>Secuenciales y conectadas unas con otras (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa una alta Vmax en la ecuación de Michaelis-Menten?

<p>La enzima puede catalizar la reacción a su máxima capacidad. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene un pH fuera del rango óptimo en las enzimas?

<p>Reduce la actividad enzimática y puede causar desnaturalización. (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Apoenzima

La parte de una enzima que se encarga de la unión de los sustratos.

Coenzimas

Las enzimas que utilizan cofactores que se unen débilmente, como el NAD+ o el ATP, se llaman coenzimas.

Grupos prostéticos

Las enzimas que utilizan cofactores que se unen fuertemente, mediante enlaces covalentes, se llaman grupos prostéticos.

Oxidorreductasas

Catalizan reacciones de transferencia de electrones o protones, como la deshidrogenación en el ciclo de Krebs.

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Ligasas

Catalizan reacciones de unión de moléculas, usando la energía del ATP.

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Transferasas

Catalizan reacciones de transferencia de grupos funcionales de una molécula a otra.

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Hidrolasas

Catalizan reacciones de ruptura de moléculas por adición de agua.

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Liasas

Catalizan reacciones de adición y separación de grupos funcionales, formando o rompiendo dobles enlaces.

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Complejos multienzimáticos

Un grupo de enzimas que trabajan juntas para llevar a cabo una serie de reacciones químicas, donde el producto de una enzima se convierte en el sustrato de la siguiente.

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Ruta metabólica

Una secuencia de reacciones químicas que ocurren dentro de una célula, catalizadas por enzimas específicas.

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Catabolismo

Reacciones químicas que descomponen moléculas complejas en moléculas más simples, liberando energía.

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Anabolismo

Reacciones químicas que construyen moléculas complejas a partir de unidades más pequeñas, utilizando energía.

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Respiración

Un tipo de catabolismo que implica la oxidación completa de un sustrato orgánico, liberando energía en forma de ATP.

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Vitaminas

Compuestos orgánicos esenciales que no pueden ser sintetizados por el cuerpo y deben obtenerse de la dieta.

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Avitaminosis

La ausencia total de una o varias vitaminas en la dieta.

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Hipovitaminosis

La presencia insuficiente de una determinada vitamina en la dieta.

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Constante de Michaelis-Menten (Km)

La constante de Michaelis-Menten (Km) representa la concentración de sustrato ([S]) a la cual la velocidad de reacción es la mitad de la velocidad máxima (Vmax).

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Afinidad Enzimática

La afinidad de una enzima por su sustrato se refleja en el valor de Km. Una Km baja indica una gran afinidad, mientras que una Km alta indica una baja afinidad.

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pH Óptimo

El pH óptimo es el valor de pH en el que una enzima alcanza su máxima actividad. Fuera de este rango, la actividad enzimática disminuye.

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Desnaturalización Enzimática

Las enzimas, como proteínas, pueden desnaturalizarse a altas temperaturas, perdiendo su estructura y función.

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Temperatura Óptima

La temperatura óptima es la temperatura a la cual una enzima alcanza su máxima actividad.

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Saturación Enzimática

Aumentar la concentración de sustrato aumenta la velocidad de reacción hasta que todos los sitios activos de la enzima están ocupados.

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Inhibidor Enzimático

Un inhibidor es una sustancia que disminuye o bloquea la actividad de una enzima.

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Inhibición Reversible

La inhibición reversible ocurre cuando un inhibidor se une temporalmente a la enzima, lo que permite que la actividad enzimática se restaure.

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Enzimas Alostéricas

Las enzimas alostéricas son proteínas que tienen, además del centro activo donde se une el sustrato, un centro alostérico donde se une un modulador o efector.

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Activadores Enzimáticos

Los activadores son moléculas que se unen al centro alostérico de las enzimas alostéricas, provocando un cambio conformacional que aumenta la afinidad del enzima por el sustrato

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Inhibidores Enzimáticos

Los inhibidores son moléculas que se unen al centro alostérico de las enzimas alostéricas e impiden la unión del sustrato al centro activo, disminuyendo la actividad del enzima.

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Forma R

La forma R de una enzima alostérica es la forma activa, con alta afinidad por el sustrato, que se produce cuando está unido un activador en el centro alostérico.

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Forma T

La forma T de una enzima alostérica es la forma inactiva, con baja afinidad por el sustrato, que se produce cuando está unido un inhibidor en el centro alostérico.

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Efecto Cooperativo

El efecto cooperativo ocurre cuando la unión de un modulador a una subunidad en una enzima alostérica afecta la actividad de las otras subunidades.

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Compartimentación Celular

Las células utilizan la compartimentación celular para aumentar la eficacia de las enzimas, concentrando ciertas enzimas en orgánulos específicos donde funcionan de manera más eficiente.

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Sustrato

Un sustrato es una molécula que se une al centro activo de una enzima y se convierte en producto durante la reacción catalizada

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Lipólisis

Proceso de degradación de los triglicéridos para producir ácidos grasos libres y glicerol.

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Oxidación de ácidos grasos para producir energía

El cuerpo utiliza ácidos grasos para generar energía. Para este proceso, los ácidos grasos se descomponen en acetil-CoA a través de la β-oxidación.

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Glicerol como fuente de glucosa

El glicerol, un subproducto de la lipólisis, puede convertirse en glucosa, que es el combustible principal del cerebro.

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Eficiencia energética de los ácidos grasos

Los ácidos grasos, aunque importantes para la energía, son menos eficientes en la producción de energía que los carbohidratos.

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Lipogénesis

Proceso de síntesis de ácidos grasos a partir de unidades de acetil-CoA.

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Acetil-CoA

Molécula que se produce en la degradación de ácidos grasos y es utilizada como combustible en el ciclo de Krebs.

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Funciones de las proteínas

Las proteínas son esenciales para la formación y reparación de tejidos, producción de enzimas y hormonas.

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Digestión de proteínas

Descomposición de proteínas complejas en aminoácidos.

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Respiración celular

Proceso que utiliza la energía liberada de la degradación de moléculas orgánicas, como la glucosa, para producir ATP, la moneda energética de la célula.

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Glucólisis

Es la primera etapa de la respiración celular, que ocurre en el citoplasma y transforma la glucosa en piruvato, generando una pequeña cantidad de ATP y NADH.

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De ácido pirúvico a acetil-CoA

Es la segunda etapa de la respiración celular, que ocurre en la matriz mitocondrial y transforma el piruvato en acetil-CoA y CO2, generando NADH.

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Ciclo de Krebs

Es la tercera etapa de la respiración celular, que ocurre en la matriz mitocondrial y utiliza el acetil-CoA para producir ATP y NADH utilizando el ciclo de Krebs, una serie de reacciones cíclicas.

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Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa

Es la cuarta etapa de la respiración celular, que ocurre en la membrana interna de la mitocondria y utiliza el NADH y FADH2 para crear un gradiente de protones que impulsa la producción de ATP.

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Rendimiento energético de la respiración celular

El balance energético global de la respiración celular se estima en 38 ATP producidos por cada molécula de glucosa utilizada.

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O2 y CO2 en la respiración celular

La respiración celular es un proceso que requiere oxígeno y genera CO2 y agua como productos de desecho.

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Función de la respiración celular

La función de la respiración celular es proporcionar energía a la célula a través de la producción de ATP, que se utiliza para realizar varias funciones vitales.

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Study Notes

TEMA 11: ENZIMAS Y CATABOLISMO

  • Enzimas son biocatalizadores que disminuyen la energía de activación y aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas.
  • La enzima (E) se une al sustrato (S), a través del centro activo, formando el complejo enzima-sustrato (ES), el cual se transformará en el producto (P) correspondiente.
  • Las enzimas no se alteran ni se consumen durante la reacción, pudiendo actuar muchas veces.
  • Aumentan la velocidad de la reacción.
  • Tienen elevada especificidad por la reacción que cataliza y las moléculas sobre las que actúa.
  • Se requieren en pequeñas concentraciones.
  • Son proteínas globulares de alto peso molecular (Pm).
  • Actúan óptimamente a la temperatura de los seres vivos.
  • Están formadas por tres tipos de aminoácidos: estructurales, de fijación y catalizadores.

CENTRO ACTIVO DE LAS ENZIMAS

  • Región de la enzima que se une al sustrato y donde se produce la catálisis.
  • Es una parte pequeña respecto al volumen total de la enzima.
  • Posee una estructura tridimensional en forma de hueco.
  • Presenta dos zonas: unión (formando enlaces débiles) y catalítica (cataliza la transformación del sustrato en productos).

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS

  • Según la composición química: Holoproteinas (formadas únicamente por proteínas) y Holoenzimas (apoenzima + cofactor, inorgánico u orgánico).
  • Según el tipo de reacción que catalizan: Oxidosis-reductasas, Ligasas, Transferasas e Hidrolasas. Las isomeraas catalizan reacciones de isomerización. Las Liasas catalizan reacciones de adición y separación de grupos funcionales mediante la eliminación y la formación de enlaces.

CINÉTICA ENZIMÁTICA

  • Estudia la velocidad de las reacciones químicas catalizadas por enzimas.
  • Concentraciones bajas de sustrato: la velocidad de reacción aumenta con la concentración.
  • Concentraciones altas de sustrato: la velocidad alcanza un máximo, ya que todas las enzimas están ocupadas catalizando reacciones.
  • Constante de Michaelis-Menten (Km): Indica la afinidad de la enzima por el sustrato. Km pequeña indica alta afinidad.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CINÉTICA ENZIMÁTICA

  • pH: Las enzimas tienen un pH óptimo para su actividad máxima. Pasados estos valores límites, las enzimas se desnaturalizan y pierden su actividad
  • Temperatura: Existe una temperatura óptima para cada enzima, donde la actividad enzimática es máxima. A temperaturas mayores (40°C) las enzimas se desnaturalizan, disminuyendo su actividad hasta anularse.
  • Concentración de sustrato: Aumenta la velocidad de la reacción hasta alcanzar un máximo, cuando todas las enzimas están unidas al sustrato.
  • Inhibidores: Sustancias que disminuyen o bloquean la actividad de una enzima. Pueden ser competitivos o no competitivos y reversibles o irreversibles.
  • Activadores: Sustancias que activan las enzimas inactivas. Ejemplo: cationes como Mg2+ o Ca2+, moléculas orgánicas e incluso el propio sustrato.
  • Enzimas alostéricas: Presentan un centro activo de unión a un sustrato y un centro alostérico de unión a la molécula que actúa como modulador. La interacción con el modulador es específica y basada en la complementariedad estructural. Son proteínas con estructura cuaternaria. Los moduladores pueden ser activadores o inhibidores.
  • Mecanismos que aumentan la eficacia enzimática: Compartimentación celular, reacciones en cascada, complejos multienzimáticos, existencia de isozimas.

METABOLISMO GENERAL

  • Conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de la célula.
  • Tipos: anabolismo (reacciones de síntesis) y catabolismo (reacciones de degradación).
  • Ruta metabólica: secuencia de reacciones sucesivas, cada una catalizada por una enzima específica.
  • Características: reacciones secuenciales, rutas conectadas, rutas convergentes (varias moléculas convergen en una) y divergentes (una molécula origina varias).
  • Reacciones redox (oxidación-reducción): implican transferencia de electrones. La sustancia que se oxida es el dador de electrones y la que se reduce es el aceptor de electrones
  • Tipos de metabolismo: autótrofos (obtienen carbono del CO2 o materia inorgánica) y heterótrofos (obtienen carbono de las moléculas orgánicas)

VITAMINAS

  • Compuestos orgánicos esenciales para el organismo pero no pueden ser sintetizadas por este.
  • Necesarias en pequeñas cantidades.
  • Sensibles a agentes deteriorantes.
  • Funcionan como coenzimas en los procesos metabólicos.
  • Su exceso o déficit pueden ocasionar problemas (avitaminosis, hipovitaminosis e hipervitaminosis).
  • Clasificación según solubilidad: hidrosolubles (complejo B y vitamina C) y liposolubles (vitaminas A, D, E y K)

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Description

En este cuestionario, exploraremos las enzimas y su papel crucial en el catabolismo. Aprenderás sobre cómo las enzimas actúan como biocatalizadores y su función en las reacciones metabólicas. También se abordarán los conceptos de complejos enzima-sustrato y el centro activo de las enzimas.

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