Conceptos Fundamentales de Bioquímica: Agua, Enzimas y Metabolismo Celular

Propiedades del Agua

• Densidad a 4°C: Permite que la superficie de los cuerpos de agua se congele, protegiendo la vida acuática subyacente.
• Tensión superficial elevada: Facilita la capilaridad a través de tubos finos. Ej.: en animales, los vasos sanguíneos; en plantas, los vasos conductores.
• Calor específico elevado: Permite la termorregulación en los seres vivos.

Enzimas

Son sustancias de naturaleza proteica que actúan como biocatalizadores de reacciones químicas en los seres vivos.

• Catalizador: Sustancia que acelera o retarda las reacciones químicas sin consumirse en el proceso.
• Sustrato: Sustancia sobre la cual actúa una enzima.

Constitución de las Enzimas

• Simples: Formadas solo por aminoácidos.
• Compuestas o Holoenzimas: Formadas por una parte proteica (apoenzima) y una parte no proteica (cofactor o coenzima).

Importancia de las Enzimas

• Aceleran reacciones.
• Descomponen moléculas.
• Sintetizan moléculas.
• Liberan energía.

Mecanismo de Acción Enzimática

La enzima se combina con el sustrato en el sitio activo, formando un complejo Enzima-Sustrato. Este complejo se transforma en producto, liberando la enzima intacta para nuevas reacciones.

Tipos de Mecanismos

• Modelo Llave-Cerradura: El sitio activo de la enzima es rígido y complementario a la forma del sustrato.
• Modelo de Ajuste Inducido: El sitio activo de la enzima es flexible y se adapta a la forma del sustrato al unirse.

Metabolismo

Conjunto de reacciones químicas que ocurren en los seres vivos para realizar sus funciones vitales. Se dividen en:

• Anabolismo: Reacciones biosintéticas (construcción de moléculas complejas a partir de simples).
• Catabolismo: Reacciones biodegradativas (descomposición de moléculas complejas en simples, liberando energía).

Tipos de Reacciones Enzimáticas

• Reacción Anabólica: La enzima se combina con el sustrato, formando un complejo Enzima-Sustrato que da como resultado la enzima más el producto (síntesis). Ej.: Fotosíntesis.
• Reacción Catabólica: La enzima se combina con el sustrato, formando un complejo Enzima-Sustrato que da como resultado la enzima más el producto (descomposición). Ej.: Respiración.

Especificidad Enzimática

• De Acción: Se refiere a la capacidad de una enzima para catalizar un tipo específico de reacción química.
• De Sustrato:
  • Absoluta: La enzima actúa sobre una sustancia química específica. Ej.: Ureasa sobre la Urea.
  • Relativa: La enzima actúa sobre un grupo de sustancias químicas relacionadas entre sí. Ej.: Proteasa sobre Proteínas.