Transcript for:
Capítulo 7: Enzimas y Energía de Activación

[Música] capítulo 7 enzimas energía de activación si todavía no has visto el vídeo anterior puedes darte una tarjetita arriba para que vayas a ver lo que estuvimos hablando de las clases enzimáticas las enzimas como hemos visto en vídeos anteriores son catalizadores biológicos que tienen la capacidad de acelerar la velocidad de las reacciones bien para que una reacción enzimática suceda se requieren de muchísimos factores que deben acoplarse exacta y perfectamente para que la reacción enzimática pueda darse de forma espontánea las regiones enzimáticas son tan complejas que requieren del estudio de dos ciencias cada una de estas dos la cinética enzimática y la bioenergética estudian las reacciones enzimáticas pero desde ángulos diferentes la cinética enzimática se encarga de estudiar las reacciones enzimáticas pero se encarga de estudiar más que todo la velocidad ella estudia la velocidad de la reacción enzimática y todos los factores que puedan afectar esa velocidad temática ya sea para acelerar la o para disminuir la como vimos en vídeos anteriores el ph la temperatura la concentración de la enzima la cosa estudiando el sustrato cada uno de los factores que intervengan en la red enzimáticas como por ejemplo el con factor también son jurisdicción de la cinética enzimática sin embargo la bioenergética también estudia las reacciones enzimáticas pero solamente desde el punto de vista energético a la bioenergética no le interesa la velocidad de la reacción si fue rápido o si fue lento a la bioenergética solamente le interesa el estudio de la energía que está detrás de las reacciones encima entonces las dos estudian la misma cosa que son las reacciones enzimáticas pero a la bioenergética no le importa la velocidad solo le importa la energía mientras que la cinética enzimática sólo habla de velocidad y no le importa la energía esto es tan complejo porque las reacciones enzimáticas requieren de una condición perfecta de temperatura de una condición perfecta de ph requieren del coffe actor ideal requieren del sustrato correcto de la enzima correcta no sólo eso sino que también requieren de una entropía que se cumplan las leyes de la termodinámica y de una cantidad de factores para que todo eso se pueda llevar a cabo para que simplemente una enzima pueda transformar un sustrato en un producto hay miles de cosas que deben acoplarse para que eso sucede para eso es este vídeo para explicarles claramente que existen dos ciencias estudian a las enzimas la cinética enzimática desde el punto de vista de la velocidad y la bioenergética el punto de vista que es únicamente energético la energética es un tema completo que vamos a ver más adelante en bioquímica vamos a ver la transformación de la energía y todas las obviamente todas las reacciones enzimáticas que están relacionadas con energía y energética vamos a ver el metabolismo del virtual por el momento mientras estemos en el capítulo de enzimas vamos a seguir con cinética enzimática estudiando todos los factores que afectan la velocidad de las reacciones sin embargo era ilógico dejar pasar la oportunidad de explicar un poquito de bioenergética y un poquito de la energía que está relacionada con las enzimas la cinética enzimática entonces estudia la velocidad mientras que la bioenergética obviamente la energía cinética enzimática estudia entonces el movimiento todo el movimiento de las partículas y en la bioenergética es necesaria que se cumplan las leyes de la termodinámica para que la reacción enzimática se pueda llevar a cabo hay algo importantísimo que estuvimos hablando en vídeos anteriores y es la energía de activación la energía de activación es evidentemente la energía que va a poder acelerar la velocidad de la reacción lo vimos en el vídeo de la animación en 3-d una reacción enzimática yo expliqué que la energía de activación tiene la capacidad de acelerar la velocidad de la reacción de hecho es la energía de activación la responsable de que el catalizador biológico acelere la velocidad como tal de todas las reacciones enzimáticas detrás de este complejo proceso que existe una transformación de energía la transformación de la energía está referida a la primera ley de la termodinámica que nos dice que la energía no se crea ni se destruye sólo se transforma cuando en la enzima se une con el sustrato hay una energía inicial que se llama energía de expiración esa energía de fijación es modificada porque se cumple la primera ley no se creó y no se destruye sólo se transforma se transforma en el eje de activación y esta es la que acelera la velocidad de la reacción pero para eso tenemos que definir varios conceptos que es la velocidad de la reacción principalmente evidentemente sabemos que está referido a la cantidad de tiempo con la que la enzima transforma el sustrato en producto y es así es la cantidad de sustrato que desaparece por unidad de tiempo y lo puedes decir al revés también es la cantidad de producto formado por unidad de tiempo ya que el sustrato se degrada para que pueda aparecer el producto y entonces forma producto o desaparece un sustrato lo más importante es que sea nueva unidad de tiempo la unidad tiempo la puedes fijarte un minuto un segundo 30 segundos lo que tú quieras el número de recambios la cantidad de moléculas que son transformadas por encima en esa unidad de tiempo una unidad de tiempo 30 segundos tal vez 30 moléculas son transformadas es un ejemplo depende de la unidad de tiempo yo voy a ver cuántas moléculas fueron cambiadas por unidad de tiempo a eso se le conoce como un número de recambio el estado de transición es un momento molecular fugaz en donde las partículas del sustrato son transformadas en producto es decir el proceso sucede así la enzima se une al sustrato gracias a la energía de fijación y crean un complejo llamado enzima extra en ese complejo encima del sustrato la enzima a través de sus aminoácidos catalíticos está tratando de transformar el sustrato en producto en ese milisegundo en el que el sustrato deja de ser sustrato pero todavía no es un producto eso es el estado de transición el momento digamos así mágico en el que el sustrato pasa a ser un producto pero todavía el producto sigue estando dentro de la enzima porque tenemos la enzima se une al sustrato forma complejo enzima sustrato queda ahora la enzima transforma el sustrato en producto y hay un complejo enzima producto y ahora es cuando la enzima libera el producto y al salir el producto ya terminó la reacción enzimática la enzima está lista para catalizar un nuevo sustrato a pueden ser que hablamos del sitio activo en vídeos anteriores y estuvimos hablando de que la unión entre y la enzima era no covalente y la hacían los aminoácidos de unión allí no está reflejado la energía de fijación entonces repasando todos estos conceptos podemos continuar que es la energía de activación y activación es la cantidad de energía libre que es necesaria para que se pueda alcanzar el estado de transición y todo eso es posible gracias a la segunda ley de la termodinámica que nos dice que la entropía del universo nunca decrece qué significa eso que es la entropía para comenzar es el grado de desorden molecular mientras más desorden molecular haya evidentemente más entropía habrá mientras más entropía exista entonces más factible es que la reacción enzimática suceda todas las reacciones enzimáticas suceden hacia el mayor grado de desorden molecular o hacia el mayor grado de entropía la cinética enzimática en sí misma está referida a la entropía las partículas se mueven hay mucho movimiento hay desorden molecular la entropía es la que genera es la que da el inicio a la reacción enzimática por lo que primero se cumple la segunda ley cuando la entropía aumenta hay una energía de fijación que va a ser transformada luego una energía de activación que es la que va a permitir que se alcance el estado de transición y por ende suceda encima y este activo el sustrato se va a unir a la enzima para poder conformar el complejo en sí mostrar aquí va a haber una energía llamada energía de fijación esa energía va a estar dada por los aminoácidos de unión que se van a unir no covalente mente al sustrato para que después cuando se forme el producto entonces él pueda liberarlo no covalente que es un enlace debe y cuando esto sucede la energía de fijación es transformada en energía de activación lo que hace que acelere la velocidad de reacción y el sustrato pase de sustrato a producto este instante este espacio entre esto y esto entre esta flechita es lo que conocemos como estado de transición una vez que tengo el complejo encima producto saco el producto de reacción y la enzima queda libre está lista para poder catalizar otros otra todas las enzimas disminuyen la energía de activación y eso hace que aumenten la velocidad de la reacción pero lo más importante lo más recalcan t es que no modifican la concentración de un sustrato y tampoco la concentración del producto es decir si reciben 100 gramos del sustrato van a obtener 100 gramos de producto nunca va a modificar la concentración en de tales elementos esto hace que no se modifique la constante de equilibrio del orden cinético o sea la relación que entre la cantidad de sustratos y la cantidad de producto se repito esta gráfica que está acá es tan corta y explica tantas cosas lo primero que vamos a ver es que aquí tenemos la energía y tenemos el avance de la reacción o sea el sentido en el que corre la reacción enzimático primero vamos lo sustrae esta fórmula que está acá es la fórmula de cualquier carbohidrato específicamente de la glucosa tiene 6 carbono porque una glucosa es un látex o sea lo vimos en el capítulo anterior de carbohidratos y tenemos oxígeno que va a pasar cuando el ser humano o un humano en general consume azúcar y evidentemente oxígeno por la respiración este proceso va a transformar el azúcar en un producto final como dióxido de carbono y agua nosotros hemos escuchado mil veces que el ser humano inhala oxígeno y exhala dióxido de carbono bien la glucosa va a pasar por una serie de rutas metabólicas en la que va se transforma en piruvato después va a ser va a formar acetil ese coa eso va entrar el ciclo de krebs y el ciclo de krebs es el que va a liberar las moléculas de dióxido de carbono más adelante eso va a ser un proceso más complicado con la cadena de transporte electrones y finalmente el atp que se va a formar en el complejo 5 para generar energía todo este proceso es para generar energía sin embargo quiero que noten que tenemos dos líneas tenemos una línea roja que no tiene encima una línea azul que tiene la enzima entonces date cuenta primero que nada que nos dice aquí energía de activación sin la enzima mira todo el tiempo que le tomaría y toda la energía que le tomaría a esta reacción enzimática si fuera sin enzima es lo que estuvimos hablando en la importancia biológica en el primer vídeo enzimas hablamos que la importancia de la enzima que aceleraba la velocidad de las reacciones y eso es lo que yo quiero que una reacción que puede tardar 11 días 12 días se haga en 60 minutos como el proceso digestivo en contraposición mira la energía de activación pero con la enzima evidentemente es muchísimo menor miren como la reacción enzimática con la enzima gracias a la transformación de la energía de activación a la utilización de la energía de activación todo esto es transformado por completo y obtengo finalmente el producto mira la energía total liberada durante la reacción todo este tramo es la energía liberada en la reacción todo este proceso del proceso de liberación está en el proceso de catabolismo mientras que todo esto es la energía de activación necesaria para poder obtener esta energía liberada entonces esta es la energía de activación necesaria para que la suceda sin encima y con encima mucho más rápido y con menor energía y mucho mejor y esta es la cantidad de energía total liberada por la reacción enzima tanto con enzima como sin enzima evidentemente en el mejor de los casos es con la reacción enzimática bien muchas gracias por ver este vídeo espero les haya gustado no olviden darle like compartir y suscribirse les voy a dejar una información súper valiosa en mi página web en la cajita de comentarios van a encontrar un link para que se registren para hacer nuestro primer curso online asimismo como escucharon nuestro primer curso online el curso va a tener un costo bastante económico va a ser completamente online para tener clases vídeos experiencias foros vamos a discutir temas va a estar súper interesante pienso que comencemos con este curso a partir del primero de junio si te interesa este tema puedes inscribirte gratuitamente en la página web de click a la página web allí vas a encontrar un formulario vas a colocar tus datos y allí te vamos a apartar un cupo para que puedas hacer el curso tengo pensado hacer un curso con 10 personas solamente vamos a ver qué pasa si hay más personas o hay menos pero tengo pensado abrirlo con 10 personas solamente sí es más del primero de junio del 2018 lo estás viendo en otro momento es probable que haya abierto ya un segundo un tercer curso por lo que puedes bajar igualmente e inscribirte para el siguiente curso porque pienso estar haciendo cursos cada dos meses y vamos a estar entregando entonces guías materiales es muy importante que sepas que esto no es como para un estudiante que esté cursando en este momento bioquímica y necesita probar sino que es algo más para una persona que le interesa la asignatura les gusta la materia y quiere aprender un poco más quiere tener una visión diferente o está estudiando bioquímica es más para ese tipo de público que está interesado en saber bioquímica de verdad verdad que quiere aprender un montón de cosas pero que no tiene la premura de tener que aprobar una asignatura corriendo para allá entonces voy a dejar el link en la descripción del vídeo para que vayan allá se registren y coloquen allí sus datos y pues yo los voy a estar contactando y les voy a dar un usuario una clave para que vayan a nuestra plataforma online y bueno vamos a hacer entonces parte de esta experiencia el curso tiene un costo muy bajo realmente está súper económico y sería pues en contribución a nuestro canal youtube bien espero entonces le haya gustado este vídeo no olviden darle like visite mi página bioquímica del pastor puntocom no olviden seguirme mi red social bioquímica de pastor yo soy el profesor pastor colmenares muchas gracias