Mecanismos de Transporte Pasivo y Fundamentos de la Cinética Enzimática

Mecanismos de Transporte a Través de la Membrana sin Consumo de ATP

Existen tipos de transporte a través de la membrana que no necesitan ATP:

Difusión Simple

Cuando la difusión se realiza entre compartimientos separados por una membrana permeable a ese soluto, se denomina difusión simple y no requiere de otra energía adicional que no sea el movimiento de las moléculas, desplazándose a favor de su gradiente de concentración. La difusión simple no requiere gasto de ATP, ya que es un fenómeno espontáneo.

Difusión Facilitada

La difusión facilitada ocurre siempre a favor del gradiente, por lo tanto no requiere gasto de energía adicional. Puede tratarse de:

• Un gradiente de concentración (las moléculas se dirigen del compartimiento de mayor concentración hacia el de menor).
• Un gradiente potencial eléctrico (el soluto con carga eléctrica, independiente de su signo, se desplazará desde la zona donde la carga sea mayor hacia otra donde la carga sea menor).

Conceptos Clave del Metabolismo Energético

A continuación, se resumen conceptos fundamentales relacionados con las vías metabólicas:

1. Anabolismo

   Implica: reducción y endergonia (requiere energía).

2. Fermentación

   Ocurre en el citoplasma y puede generar etanol.

3. Catabolismo

   Implica: liberación energética y oxidación.

4. Respiración

   Implica: oxidación y degradación.

5. Glucólisis

   Ocurre en el citoplasma y permite obtener ATP.

Regulación y Estructura de las Enzimas

Factores que Modifican la Velocidad de Reacciones Enzimáticas

Los factores que modifican la velocidad de las reacciones enzimáticas son:

• Concentración del sustrato.
• Concentración de enzimas.
• Temperatura.
• pH (ya que puede provocar la desnaturalización).

Mecanismos de Control Enzimático

Los mecanismos de control enzimáticos son necesarios porque:

• Mantienen el nivel adecuado de ATP.
• Mantienen un control de las fuentes energéticas.
• Aprovechan la energía disponible en forma eficiente.
• Producen los metabolitos necesarios y en la cantidad adecuada cuando son requeridos.

Clasificación Estructural de las Enzimas

Las enzimas pueden clasificarse estructuralmente de acuerdo a su complejidad:

Enzimas Simples

Formadas por una cadena o más cadenas polipeptídicas.

Enzimas Conjugadas

Tienen un grupo no proteico enlazado a la cadena polipeptídica. En las proteínas conjugadas podemos distinguir dos partes:

• Apoenzima: La parte polipeptídica de la enzima.
• Cofactor: La parte no proteica de la enzima.

La combinación de la Apoenzima y el Cofactor forman la holoenzima.

Tipos de Cofactores

Los cofactores pueden ser:

• Iones metálicos: Si no están presentes la enzima no actúa; se denominan activadores.
• Coenzimas: La mayoría de los cofactores son coenzimas, generalmente compuestos orgánicos.