Introducción Metabolismo

Buenas y santas, jóvenes. En esta linda mañana, tarde o noche, dependiendo de la hora que me estén escuchando, eh, continuamos discutiendo el capítulo 10 de su libro de clase. Nos encontramos ahora mismo en la página 204. Y en este libro introductorio, verdad, en este capítulo introductorio que se llama Introducción al Metabolismo, estábamos comenzando a discutir o a repasar conceptos que, en teoría, usted debe conocer, ya que trae de biología general, relacionado al metabolismo, verdad.

Habíamos dicho que metabolismo es la suma de todas las reacciones, verdad, químicas ocurridas, verdad, en la célula, y que lo podíamos dividir básicamente en dos grandes ramas, que eran aquellas, aquellas reacciones metabólicas, eh, de rompimiento, que llamábamos catabólicas, y aquellas de síntesis, que llamábamos anabólicas, verdad. Básicamente.

Y habíamos discutido una serie de conceptos en las clases pasadas, eh, y nos quedamos, verdad, hablando un poquito de el trifosfato de adenosina. Como habíamos dicho, el trifosfato de adenosina se se conoce en forma coloquial como la moneda energética celular. En otras palabras, ese compuesto que tiene energía para llevar a cabo ese trabajo, verdad, ese trabajo celular, que habíamos dicho que ese trabajo celular podía ser a través, a través de transporte, a través de movimiento, o, verdad, o toda aquella función que hace la célula que necesita, verdad, energía.

Por lo tanto, el trifosfato de adenosina, adenosina, químicamente hablando, como le dijimos en la clase pasada, es un nucleótido. Como todo nucleótido, tiene tres componentes. En este caso, tiene una base nitrogenada, que en este caso es adenina, eh, una pentosa, una azúcar, que en este caso es ribosa, y tres grupos fosfatos, verdad, tres grupos fosfatos, eh, donde básicamente, por eso es que se conoce trifosfato de adenosina. Este enlace que está aquí, un enlace altamente energético, que cuando se rompe ese enlace, verdad, se libera energía, y parte de esta energía, entonces, se utiliza para llevar a cabo el trabajo celular.

El ATP es uno de los nucleótidos energéticos que más utiliza las células, pero no es el único. Hay otros, por ejemplo, el GTP. Eh, le dejé aquí un espacio para que viera que la G significa guanosina, verdad, guanosina. Eh, y básicamente, cuando hablamos de guanosina, verdad, guanosina es, verdad, trifosfato de guanosina, es uno de esos nucleótidos que la célula utiliza para la síntesis de proteína, o el CTP, donde C significa citidina, le escribí aquí para que sepa lo que es la C, verdad, citidina, que tiene que ver con la síntesis de lípidos. Y no nos olvidemos que las bacterias poseen pared celular, muchas de ellas, no todas, verdad, y esa pared celular tiene un componente básico que es el peptidoglucano. Pues entonces, también se necesita energía para realizar esa síntesis de de de ese peptidoglucano, y eso proviene entonces de un nucleótido que se llama, verdad, UTP, verdad, UTP, verdad, que usted lo vea aquí, UTP, verdad, que esa U es uridina. Así que todos estos que están aquí son nucleótidos energéticos, pero el que más se utiliza, el más famoso, verdad, en en términos coloquiales, es el ATP, verdad.

Así que, básicamente, como usted puede ver, eh, cuando ese ATP se rompe, verdad, hay liberación de energía. Por lo tanto, ese rompimiento de ATP es una reacción exergónica, y esa energía que se libera se utiliza entonces para llevar a cabo reacciones que son dependientes de energía, reacciones que son endergónicas, verdad. Así que, si usted se fija, cuando observamos este, este, esta, esta reacción de ATP en presencia del agua, verdad, ese ATP se rompe, se hidroliza, verdad, y entonces se libera, verdad, se libera energía. Una reacción exergónica, verdad, eh, donde en este caso, negativo 7.3 kilocalorías por mol. Ese negativo lo que significa es que es una reacción exergónica, y esa energía que se libera se utiliza para llevar a cabo reacciones endergónicas, verdad, como esta que está aquí. Y esas reacciones endergónicas, entonces, dependen de esa energía que se encuentra en esa molécula de ATP.

Okay, pero es interesante señalar, verdad, lo habíamos visto cómo era que se formaba, verdad, ese ATP. Observe aquí que tenemos ese ADP. ADP es difosfato de adenosina. Observe que D significa di, di, di, di, significa dos, verdad, difosfato de adenosina. Y cuando ese difosfato de adenosina se le aplica energía, verdad, y hay un fósforo, verdad, se fosforila, entonces se convierte en trifosfato, verdad, grupo fosfato, se convierte en trifosfato de adenosina. Así que el D, difosfato, en otras palabras.

Pero, ¿de dónde proviene la energía para unir ese fosfato de a ese ADP? Proviene de todas estas reacciones que están aquí. Todas estas reacciones que están aquí, por regla general, son reacciones, verdad, eh, exergónicas. Reacciones que que cuando las las, eh, llevamos a cabo, libera energía, y parte de esa energía se usa para sintetizar ATP. Y ese ATP que se utiliza, que se sintetiza, que procede de respiración celular aeróbica, de respiración celular anaeróbica, de fermentación, de fototrofia, de quimiolitotrofia, de todas estas reacciones, entonces, ese ATP se hace disponible a las células para hacer ese trabajo celular. En otras palabras, esa célula transformando energía, no creando la energía. No se crea ni se destruye. Acuérdese, primera ley de la termodinámica, eh, y lo y las y las células obedecen las leyes de la termodinámica, verdad, eh, aplican a ellas. Por lo tanto, esa célula está transformando esa energía, y ha transformado esa energía, y parte de esa energía la la la ha la ha movido, ya sea lumínica o ya sea química, parte de esa energía la ha movido y la ha utilizado para fosforilar.

¿Qué es fosforilar? Añadir fosfato. Fosforilar, añadir, verdad, casi siempre hablamos de añadir, verdad, un grupo fosforilo. Fosforilo es P, O, enlace, o y fosfato, verdad, es PO4, verdad. Así que, gracias, prácticamente estamos añadiendo ese grupo, eh, fosfato. Así que, que eso es importante. Y esa energía que se utilizó para unir ese fosfato está en ese enlace, verdad, y está lista para ser utilizada en el trabajo celular. Trabajo celular que puede ser químico, que puede ser de transporte, que puede ser mecánico, o que puede, o que tiene que ver con cualquier función que es vital para la célula, verdad.

Observe entonces aquí cómo ese ATP que se ha formado aquí, mírelo aquí, de dónde se ha formado, de estas reacciones. Todas estas reacciones son reacciones catabólicas, verdad, son reacciones catabólicas, eh, y en ese rompimiento, a través de esos procesos metabólicos, todos estos son procesos metabólicos, rutas metabólicas, respiración aeróbica, respiración anaeróbica. ¿Qué estamos viendo? Son rutas metabólicas, y en esas rutas metabólicas usted tiene un sinnúmero de moléculas, un sinnúmero de compuestos que se van transformando, y a medida que se van transformando, esa energía se va moviendo, y parte de esa energía que se va moviendo, parte se transforma en calor, como ya usted sabe, y otra, entonces, se utiliza para sintetizar al ATP. Y ese ATP es el que se utiliza entonces para llevar a cabo ese trabajo celular, que es tan importante.

Aquí usted tiene una reacción química clásica: A + B, verdad, básicamente, eh, que serían en este caso los reactivos, eh, se, eh, reaccionan y forman unos productos, verdad. Eh, cuando nosotros hablamos de reacciones metabólicas, eh, casi siempre hablamos, verdad, utilizamos el concepto de metabolitos, verdad. Así que, cuando nosotros hablamos de metabolitos, eh, nos referimos básicamente a todos, cuando hablamos de, eh, eh, de metabolitos, hablamos de los productos que se generan en las reacciones químicas, verdad. Así que, tenemos que estos metabolitos están constantemente, verdad, generándose.

Si usted va a la página 209, en la página 209, el autor dice que los organismos llevan a cabo una miríada. Él utiliza la palabra, eh, eh, miríada, y miríada no es otra cosa que una cantidad enorme, verdad. Así que, estamos hablando entonces que los organismos llevan a cabo una cantidad enorme de reacciones químicas, y los productos de estas reacciones químicas se conocen cariñosamente como metabolitos. Metabolitos que se van, verdad, generando completamente, verdad.

Una cosa interesante que usted tiene aquí es que A + B se convierte en C + D, pero C + D se puede convertir otra vez en A + B, etcétera. Así que, de esto es lo que estamos hablando, y por eso es tan importante que usted entienda estos conceptos básicos relacionados, verdad, al metabolismo. Eh, otra cosa importante cuando hablamos de de de de metabolismo, verdad, es el potencial de transferencia del del fosfato. Aquí tiene distintos compuestos, y todos estos compuestos tienen un potencial para transferir ese grupo fosfato. Y aquí tiene, por ejemplo, el fosfoenolpiruvato, verdad, con ese delta G, verdad, ese ese ese potencial básicamente de transferencia que es bastante alto. Y aquí tiene el ATP, verdad, ATP, y el ATP cuando se hidroliza a AMP o cuando se hidroliza a ADP. Así que, estamos hablando que el ATP tiene un alto potencial de transferencia, verdad, eh, que que mueve ese grupo fosfato, y cuando mueve ese grupo fosfato, fosforila.

Casi estas reacciones están catalizadas por enzimas, verdad. Así que, una cosa, una particularidad bien importante en el metabolismo biológico es que cuando nosotros, bueno, si es metabolismo, es biológico, porque metabolismo es la suma de todas las reacciones químicas en los organismos, verdad. Es algo importante. Cuando hablamos de metabolismo, es que las reacciones metabólicas están catalizadas por por unos agentes que aceleran la reacción, por eso son agentes catalíticos, aceleran la reacción, que que se que se conocen como enzimas o ribozimas, verdad, dependiendo la composición química de esos agentes catalíticos orgánicos. Esos agentes catalíticos orgánicos que pueden ser enzimas y están constituidos de proteínas, o pueden ser ribozimas, están constituidos de RNA. Por lo tanto, estamos hablando, verdad, de unos datos bastante interesantes que nos ayudan, verdad, a entender estos, verdad, estos potenciales.

Así que, en la página 204, usted puede ver un poquito que el ATP tiene una un potencial de transferencia de fosfato alto. Así que, básicamente, dona, significa que tiene la capacidad de donar, verdad, eh, fácilmente ese grupo fosforilo a otra molécula, verdad, eh, y esa y esas moléculas, entonces, eh, se utilizan en estos procesos. Así que, e, esto es importante, verdad, cuando nosotros hablamos de las rutas metabólicas.

Aquí tiene un concepto que se conoce como fosforilación a nivel de sustrato. ¿Qué es la fosforilación a nivel de sustrato? Es un mecanismo para llevar a cabo la producción de ATP, verdad, usando, eh, un fosfato que está que está unido a un compuesto orgánico, verdad. Así que, estamos hablando, es interesante, porque aquí usted tiene el, el, el concepto de fosforilación. Okay. Y nosotros decimos entonces que el ATP se forma a través de fosforilación, verdad. Y ¿qué es la fosforilación? Es la unión, verdad, de ese grupo fosforilo, verdad, eh, es cuando nosotros unimos, verdad, ese grupo fosforilo, que es P, O, lo unimos, verdad, a a una molécula orgánica. Eso es fosforilación.

La célula hace ATP a través de fosforilación, y hay distintos mecanismos de fosforilación. Está la fosforilación oxidativa. ¿Qué es la fosforilación oxidativa? Cuando el grupo fosfato que se utiliza, verdad, para unirlo al ATP, procede de una molécula orgánica en forma directa. Por ejemplo, en este caso, imagínese que usted tiene una molécula que se llama cariñosamente PEP, verdad, que es el fosfoenolpiruvato, verdad, el PEP, que es el fosfoenolpiruvato. Verdad. Ese fosfoenolpiruvato, cuando usted estudió Glucólisis, verdad, en en biología general, cuando usted cogía esa glucosa, que es una hexosa, una molécula de seis carbonos, y usted la rompía y formaba dos moléculas de tres carbonos, al final usted terminaba con dos moléculas de piruvato, verdad. Ese piruvato, antes de convertirse a piruvato, se llamaba fosfoenolpiruvato, o PEP. Y ese PEP, entonces, aquí había una enzima, eh, y aquí usted tenía básicamente el ADP, verdad, ADP. Eh, eh, ese PEP, que no es otra cosa que fosfoenolpiruvato, tiene un grupo fosfato. Ese grupo fosfato, entonces, pasa del PEP, verdad, básicamente, al ADP, y el ADP se convierte en ATP. ¿Qué ha ocurrido aquí? Una fosforilación. Se le ha añadido un fosfato a alguien. ¿A quién se le ha añadido el fosfato? Al ADP. Por lo tanto, el ADP se fosforila. Pero, ¿cómo se fosforila? Se fosforila a nivel de sustrato. ¿Por qué a nivel de sustrato? Porque ese fosfato de dónde vino de un sustrato, que en este caso era PEP. Cuando entonces el PEP pierde este fosfato, entonces se convierte en piruvato, y ese piruvato, pues, se sigue trabajando por rutas, verdad. Así que, es interesante.

Así que, nosotros tenemos distintos tipos de fosforilaciones. Así que, tenemos la fosforilación, eh, a nivel, eh, de sustrato. Tenemos, eh, la fosforilación a nivel de sustrato, que es la que acabo de explicar. A nivel de sustrato. También tenemos la fosforilación oxidativa. Después vamos a ver que la fosforilación oxidativa tiene que ver con una cadena de transporte de electrones. Hay una CTE. ¿Qué es CTE? Una cadena de transporte de electrones, verdad, donde a medida que se van moviendo esos electrones, se genera un gradiente iónico, y y ese gradiente iónico se traduce en la fosforilación de ADP formando ATP, verdad. Eh, así que, podemos tener fosforilación oxidativa o foto, o o fosforilación.

La energía se va moviendo de un estado a otro. En este caso, la energía, si es respiración aeróbica, estaba en la glucosa, y parte de esa energía que está en la glucosa pasa al ATP. ¿Cómo pasa? Eh, parte de esa energía se usa para enlazar ese fosfato a ese ADP, y esa energía que está contenida en ese ATP es el que se usa, se usa para llevar a cabo el trabajo celular, verdad. Eh, es importante entender que dentro del metabolismo, nosotros vamos a tener constantemente lo que llamamos las reacciones redox. Las reacciones redox, eh, se conocen cariñosamente como reacciones de oxidación y reducción. Son reacciones que involucran la transferencia de electrones, verdad, básicamente. Hay un un una molécula que dona un electrón y una molécula que acepta ese electrón, verdad.

Así que, cuando una molécula dona un electrón, verdad, eh, eh, esa esa esa molécula va a almacenar menos energía porque lo está donando. Y esa energía que se va moviendo en forma de electrón, verdad, es aceptada por ese aceptador, y ese aceptador, entonces, va a tener más energía que la que está en ese electrón. Así que, de eso es lo que estamos hablando. Por ejemplo, cuando nosotros tenemos una molécula de glucosa, una molécula de glucosa, una hexosa, como ya yo le he dicho a usted en múltiples ocasiones, y cuando esa molécula se oxida, esa molécula se va, esos enlaces se van rompiendo, y a medida que esos enlaces se rompen, van liberando electrones. Esos electrones se van moviendo, y a medida que esos electrones se van moviendo, se van generando unos potenciales, eh, que se traducen en la síntesis de ATP, verdad.

Ahora bien, estas reacciones metabólicas se comportan como unas reacciones redox, y unas reacciones redox se caracterizan porque son dos medias reacciones, donde una molécula se oxida, que es la que libera, verdad, esos electrones, es el donante de electrones. Así que, cuando nosotros hablamos de una molécula que se oxida, una molécula que libera electrones, y esa molécula que libera electrones, también se conoce cariñosamente como un agente reductor, ¿por qué? Agente reductor, porque va a provocar que alguien se reduzca. Eh, ¿quién se reduce? Se reduce, verdad, verdad, el que acepta esos electrones. Por lo tanto, cuando hablamos de un de alguien que se oxida, es que libera electrones, y también se le llama agente reductor, porque va a provocar que alguien se reduzca, que alguna molécula, verdad, se reduzca.

Cuando hablamos de reducción, hablamos que acepta electrones, verdad, acepta electrones, verdad, acepta electrones, y cuando hablamos que acepta electrones, eh, es porque alguien se oxida. Así que, va a provocar entonces una oxidación. Por lo tanto, se conoce cariñosamente como un agente oxidante, verdad, un agente oxidante. Por lo tanto, estamos hablando entonces que las reacciones redox son dos medias reacciones, donde alguien se tiene que oxidar y alguien se tiene que reducir. Alguien se oxida y alguien se reduce, verdad. Y cada una de estas reacciones tienen unos delta G, verdad, unos delta G, unas energías libres, verdad, estándares, verdad, que pueden ser negativas o pueden ser positivas, verdad. Mientras más negativa es esa delta G, mayor es la habilidad de liberar electrones, verdad, mayor es la habilidad de de de liberar electrones, de oxidarse. Mientras más positivo es ese delta G, mayor es la habilidad de aceptar esos electrones, verdad. Así que, es interesante cuando nosotros hablamos de toda de todos esos, eh, detalles, verdad.

Aquí nosotros tenemos, por ejemplo, un ejemplo bastante interesante, que es, verdad, lo que estábamos diciendo ahorita, de las dos medias reacciones, verdad. Tenemos, eh, una reacción de oxidación, donde estamos hablando que una molécula se oxida, que dona, verdad, eh, y también tenemos una, otra media reacción, que es la de reducción. En otras palabras, si alguien, si una molécula dona electrones, otra molécula tienes que aceptarla. Muchas veces, eh, tenemos un aceptador final de electrones, y muchas veces tenemos aceptadores intermedios de electrones. Muchas veces tenemos moléculas que actúan como transportadores de electrones, aceptan ese electrón y lo mueven a otro lugar, verdad. Así que, de eso es lo que estamos hablando.

Nosotros tenemos entonces lo que conocemos cariñosamente como un par conjugado redox. Cuando nosotros hablamos de un par conjugado redox, estamos hablando que esa molécula, verdad, aceptó unos electrones, y cuando acepta esos electrones, entonces los tiene ahí y puede actuar como donante de electrones. Así que, cuando hablamos de de un par redox conjugado, hablamos de ese par como aceptador y como donante. Así que, observe que en esta fórmula, claramente usted puede ver que el lado izquierdo, el lado izquierdo de la reacción, eh, es la molécula que puede aceptar los electrones, y Ne es el número de electrones que va a aceptar, mientras que en el lado derecho representa, eh, la molécula que ha aceptado esos electrones, y una vez que esa molécula ha aceptado esos electrones, entonces esa molécula está lista para donar esos electrones. En otras palabras, imagínese que aquí tenemos una molécula que es NAD positivo, y esa NAD positivo acepta electrones, y cuando acepta electrones, se convierte en NADH. Así que, por ahí estamos, eh, y eso es lo que se conoce como un par, eh, redox conjugado, un par redox conjugado, verdad.

Vamos a ver un poquito más de esto, verdad. Eh, así que, observe, mire, mire esta reacción. Esta es la reacción clásica de respiración celular aeróbica. Esta la que vamos a trabajar con eso más en detalle en algún próximo, en la próxima clase. Esta es respiración celular celular aeróbica. ¿Por qué es aeróbica? Es aeróbica porque el aceptador de final de electrones es oxígeno. Okay. Vamos a ver aquí en esta ecuación, usted tiene los reactivos y los productos. Como esto es metabolismo, estamos hablando que esto es una ruta metabólica, y esta ruta metabólica va a estar catalizada, verdad, por enzimas. Así que, voy a poner aquí la palabra E, que significa enzimas, van a haber un sinnúmero de enzimas que van a estar trabajando ahí.

¿Cuál es el resultado final de estas reacciones? El resultado final de estas reacciones es que usted tiene una molécula de glucosa. Nosotros habíamos dicho que una molécula de glucosa es una hexosa, una heosa significa que tiene seis carbonos. Hex, hex, de seis, eh, seis carbonos, y osa significa azúcar. El sufijo osa significa azúcar. Uno, dos, tres, cuatro, cinco, eh, seis. Aquí usted tiene una estructura básica de una glucosa. La glucosa es una aldosa. Así que, van, observen más o menos, verdad, cómo es la la glucosa. Aquí tiene, verdad, un grupo OH, eh, y aquí tiene otro grupo OH, eh, y sigue por aquí, verdad, y aquí tiene otro OH, y aquí tiene otro OH, verdad, y aquí tiene otro OH, y todo lo demás lo rellenan con, acuérdese que el carbono puede enlazar hasta con cuatro, cuatro átomos, verdad, y aquí tiene lo enlaza, verdad, con cuatro, con hidrógeno. Esta es la molécula de glucosa, jóvenes.

Entonces, ¿qué estamos diciendo? Estamos diciendo que esta molécula, verdad, tiene electrones, verdad, tiene por lo menos 24 electrones que va a ir perdiendo a medida que se va rompiendo. Así que, a medida que se va rompiendo y esos enlaces se van rompiendo, se va liberando electrones. Pero por lo tanto, la glucosa se está oxidando, porque es la que libera, libera los electrones. ¿Y quién es el aceptador final de esos electrones? El oxígeno. El oxígeno los está aceptando. Por lo tanto, si el oxígeno los está aceptando, el oxígeno se está reduciendo, verdad, reduciendo. Así que, observa que aquí usted tiene, verdad, esta molécula que está reducida, verdad, ya está reducida, y cuando esa molécula empieza a liberar, por eso es que dice reducida, verdad, empieza a liberar, se va a oxidar. Por eso observe que dice ox, que se oxidó. Mientras que este oxígeno, que está oxidado, va a ir aceptando esos electrones y a medida que esos oxígenos, ese oxígeno se va, verdad, lo va aceptando los electrones, verdad, se va convirtiendo en este caso en agua, verdad, y se reduce.

Por lo tanto, esto es lo que nosotros conocemos como las medias reacciones, verdad. Son reacciones redox. Alguien se reduce, alguien se oxida. Esta me encanta esta ecuación porque usted puede ver un fenómeno bien interesante, como la glucosa va oxidándose, se va rompiendo, va liberando electrones que los acepta oxígeno. Eh, observa entonces que tiene un par conjugado redox. Tú tienes el dióxido de carbono y su par conjugado que es la glucosa, eh, y su par conjugado que es la glucosa. Así que, ahí usted tiene un par conjugado bastante interesante. Y el otro par conjugado que usted tiene es oxígeno, verdad, oxígeno, eh, y agua, y agua. Aquí tiene los dos pares conjugados que te forman cada media reacción, verdad. Eh, aquí tú tienes a la glucosa reducida, que cuando se oxida, se convierte en dióxido de carbono, y y aquí tú tienes el agua, verdad, eh, eh, reducida, verdad, que cuando se oxida, se convierte en oxígeno, verdad. Acuérdese de lo que de lo que le habíamos hablado ahorita, verdad, el aceptador va primero, y cuando el donante va segundo, eh, aceptador, donante, aceptador, donante, verdad. El dióxido de carbono aceptó electrones y se convirtió en glucosa, que va a ser entonces donante. El oxígeno aceptó electrones y se convirtió en agua, que va a ser donante. Estamos. Así que, es importante que usted entienda, verdad.

Así que, tiene la oxidación de glucosa, verdad, que está acoplada. Esta palabra es importante, acoplada. ¿Qué significa acoplada? Que para que esa reacción se lleve a cabo, tiene que haber oxidación-reducción, verdad. Y esto que usted ve aquí es la ecuación general, y se lo digo desde ahora, que se la tiene que aprender de respiración celular aeróbica. ¿Por qué se llama aeróbica? Porque el aceptador final de electrones es el oxígeno. El oxígeno. Si aquí en vez de oxígeno hubiera otro elemento distinto a oxígeno, pues entonces sería respiración celular anaeróbica. Eh, por ejemplo, en vez de oxígeno, imagínese que hubiera nitrato, pues entonces sería respiración celular anaeróbica, porque el aceptador de electrones no sería el oxígeno, sería nitrato. Eh, en ambos son procesos catabólicos. ¿Por qué son catabólicos? Porque alguien se está rompiendo. ¿Quién se está rompiendo? Se está rompiendo esa molécula, se está oxidando esa molécula de glucosa. ¿Qué ocurre? Que a medida que esa molécula se va oxidando y se va liberando esos electrones, y esos electrones se van moviendo, se libera energía, y esa energía que se va liberando se usa para formar ATP. Por lo tanto, acá yo debo tener ATP, verdad. Por acá debo tener ADP más fosfatos. Por lo tanto, esa energía que se va, esto no, esto es enzimas, verdad, enzimas, que son las enzimas que están trabajando aquí en todas esas reacciones. Por lo tanto, esa energía que se va liberando, yo la uso, parte de ella, para formar ATP, y ese ATP es el que usábamos para el trabajo celular, verdad, que fue lo que yo le discutí ahorita, y la importancia, verdad, de esto.

Así que, jóvenes, eh, esto es importante que usted lo entienda para poder entonces trabajar en el próximo capítulo. También tenemos lo que conocemos como el potencial estándar redox, verdad. Ya cuando hablamos de un potencial estándar redox, hablamos, eh, que es una constante de equilibrio para una reacción de reducción y oxidación. Es una medida de la tendencia de un agente a donar, verdad, esos electrones. Y como yo le dije ahorita, mientras más negativo sea el potencial redox, en otras palabras, reacción exergónica, eh, mejor donante de electrones es, eh, mejor donante de electrones. Por lo tanto, mejor agente reductor, verdad. Eh, mientras más positivo es ese potencial estándar redox, es mejor aceptador de electrones, en otras palabras, mayor afinidad por los electrones, mayor afinidad por los electrones. Y eso es lo que nosotros llamamos como el potencial estándar redox, verdad, el potencial de reducción estándar. Si ese potencial de reducción estándar, verdad, este cerito significa que es estándar, verdad, si ese potencial de reducción estándar tuviera que un primo, significa que se lleva a cabo a un pH de siete, se lleva a cabo a un pH de siete. Así que, por ahí estamos hablando.

Por lo tanto, ¿qué estamos diciendo? Estamos diciendo que cuando hablamos de un potencial de reducción, estamos diciendo que una molécula tiene la capacidad de donar electrones. Mientras mayor, más negativo es ese potencial redox, esa esa esa tendencia, me dice a mí que mientras más negativo, más fácilmente dona ese electrón. Y mientras más positivo, más fácil recibe, acepta, mayor afinidad por ese electrón, verdad. Así que, eso es importante, verdad, cuando hablamos de ese potencial redox. Usted lo tiene, es cerito, potencial redox estándar, verdad.

Así que, aquí tiene un ejemplo bastante interesante. Estamos hablando en la figura 10.5, figura 10.5, página 206 de su libro, capítulo 10. Y aquí tiene básicamente, verdad, en este gráfico, usted tiene distintos pares conjugados, verdad. Aquí usted tiene distintos, eh, pares conjugados, y en estos pares conjugados, estos pares redox conjugados, por ejemplo, tienes dióxido de carbono con su par conjugado glucosa, eh, hidrógeno con H2, dióxido de carbono con metanol. Observa que el potencial estándar redox se mide en voltios, en voltios. Eh, y observe que más el más negativo aquí es, eh, negativo 0.5. Así que, mientras más negativo es, más fácil es la tendencia de donar esos electrones. Observa que mientras más positivo es, mayor es la tendencia de donar esos electrones. Por lo tanto, ¿qué estamos viendo aquí? Estamos viendo, por ejemplo, el conjugado NAD, NADH, que transporta, verdad, ese NAD aceptó los electrones, ahora está reducido. Esos electrones de dónde vienen de la respiración, por ejemplo, de glucosa, y esos electrones, entonces, se van a mover, esos electrones, entonces, se van a mover, eh, en ese NADH, eh, y muchas veces se mueve una cadena de transporte de electrones, y en esa cadena de transporte de electrones, ¿quién acepta esos electrones? Oxígeno. Por lo tanto, observa que el oxígeno, el par conjugado oxígeno-agua, eh, oxígeno-agua, es +0.8 V, un un potencial redox bien positivo. Y Y eso es lo que ocurre en respiración celular aeróbica. Por lo tanto, en lugares donde hay oxígeno, que son aeróbicos, tiende a llevarse a cabo, verdad, este fenómeno de respiración celular aeróbica. Es obvio, verdad, que ese movimiento de electrones, eh, va a generar energía, y esa energía, parte de esa energía se utiliza para sintetizar ATP.

Así que, ese movimiento, verdad, va a va a provocar, verdad, de ese NADH, esos electrones se comienzan a mover en en este caso en una cadena de transporte de electrones hasta llegar a oxígeno. Así que, de eso es lo que estamos hablando. Así que, a mayor diferencia, eh, entre el el potencial redox del donante, en este caso, ¿quién es el donante? NADH, y el aceptador, a mayor diferencia, verdad, observe que a mayor la diferencia entre potencial redox del donante y el potencial redox del aceptador, más mayor será el delta G, verdad, la energía libre disponible para hacer trabajo. Eh, así que, el electrón va a moverse, eh, del donante, que básicamente va a estar aquí, verdad, en lo alto, eh, hacia el aceptador, que básicamente va a estar en esta área, verdad. Así que, de eso, eso es importante. En otras palabras, a mayor diferencia entre el que dona y el que acepta, mayor energía, eh, disponible, eh, más, verdad, más energía disponible. Ese delta G, eh, será más negativo y, por lo tanto, mayor posibilidad de formar en mayor cantidad de ATP para llevar a cabo trabajo celular, verdad. Así que, interesante, verdad, interesante, verdad, lo que estamos viendo aquí.

Habíamos hemos hablado mucho de el los transportes de, el la cadena de transporte de electrones, lo que en inglés se llama ETC, eh, ETC, eh, ETC. El ETC no es otra cosa que la cadena de transporte de electrones. ¿Qué significa eso? Eso significa, amigo mío, que me escucha, que los electrones, por ejemplo, en respiración celular aeróbica, esta fórmula te dice que los electrones estaban dónde, en glucosa, y que de glucosa pasaron a oxígeno. Pero en otras palabras, ¿quién es el que se oxida totalmente? El que se oxida totalmente es la glucosa. La oxidación total de una molécula orgánica se conoce cariñosamente como mineralización. Mineralización. Mineralización. Por lo tanto, cuando usted dice que se mineraliza, es que ese compuesto orgánico se convirtió en dióxido de carbono, se oxidó totalmente, y que usted está viendo aquí, usted está viendo aquí que esa molécula de glucosa que usted tiene aquí, molécula de glucosa, se oxidó y que perdió 24 electrones, y que esos electrones fueron aceptados por moléculas de oxígeno, verdad. Eh, en otras palabras, que la glucosa se convirtió en dióxido de carbono y el y el oxígeno en agua.

Ahora bien, ¿cuál es el detalle que no está en esta ecuación? Que esos electrones no pasan en forma directa al oxígeno. No, no, no, no pasan en forma directa al oxígeno. Esos electrones se van moviendo de moléculas en moléculas. En primer lugar, parte de esos electrones son captados, verdad, por unas moléculas que que funcionan como taxis, como transportadores de electrones, y esas moléculas aceptan esos electrones, se reducen, y se mueven a una CTE. ¿Qué es una CTE? Cadena de transporte de electrones. Y esas cadenas de transporte de electrones están constituidas en un sinnúmero de moléculas que su función es aceptar electrón y oxidarse, aceptar electrón y oxidarse. Tu libro habla como cuando tú tienes un fuego en la antigüedad, que que no tenían manguera y habían 100 personas, cada una con un balde, y se pasaban, verdad, el agua de balde en balde, verdad. Así que, básicamente, a medida que se va moviendo esos electrones, se va liberando, verdad.

Así que, ¿qué es lo que estamos diciendo aquí? Lo que estamos diciendo aquí, amigo mío, que me escucha, es que esos electrones no pasan en forma directa de la glucosa a oxígeno. Se mueven a través de transportadores de electrones y se mueven a través de una cadena de transporte de electrones. Si es respiración celular aeróbica, así que, si es respiración celular aeróbica, hay una cadena de transporte de electrones. Hay una cadena de transporte de electrones. Hay una cadena de transporte de electrones. Okay.

Vamos entonces a hablar un poquito de la cadena de transporte de electrones. La cadena de transporte de electrones no es otra cosa que un sin número de compuestos que están organizados en una membrana. Están organizados en una membrana y que están sumamente cercanos uno del otro. Por eso se llama una cadena de transporte de electrones. Si usted se fija aquí, observe esto. Esto es una cadena de transporte de electrones, un sin número de moléculas que están organizadas en una membrana.

Ahora bien, en células eucariotas, en células eucariotas, en células eucariotas, ¿dónde se lleva a cabo la respiración celular aeróbica? Se lleva a cabo en los mitocondrios. En los mitocondrios. Eh, por cierto, si usted quiere leer, ver un poquito más los mitocondrios, verdad, puede ir a la página 102 de su libro, página 102 de su libro, figura, eh, figura, eh, 5.13. Y en la figura 5.13, usted tiene, verdad, los mitocondrios y ve organelos parecidos a mitocondrios. ¿Dónde más se forman ATP? Se forman ATP en los cloroplastos. Así que, hay cadena de transporte de electrones en los mitocondrios y hay cadena de transporte de electrones en los cloroplastos. Así que, en ambos hay cadenas de transporte de electrones, tanto en los mitocondrios como en los cloroplastos. Están. Pero eso es en organismos que son eucariotas. Eh, así que, en la página 207, prácticamente te dice que cuando hablamos de cadena de transporte de electrones, hablamos de moléculas, eh, de compuestos que que se encuentran ya sea, ya sea en células eucariotas, se encuentran en las membranas internas de los mitocondrios y cloroplastos. En células eucariotas, se encuentran en las membranas internas de los mitocondrios y cloroplastos. Ojo. Las bacterias y las arqueas, verdad, se caracterizan porque no tienen esos organelos. Las bacterias y las arqueas se caracterizan porque no tienen esos organelos. Por lo tanto, ¿dónde se encuentran? ¿Dónde se encuentran? ¿Dónde se encuentran la cadena de transporte de electrones en bacterias y en arqueas? En bacterias y arqueas, mírelas aquí, en bacterias y arqueas, se encuentran, se encuentran, ay, Dios mío, se encuentran en la membrana citoplasmática, verdad, y en la membrana citoplasmática y en membranas intracitoplasmáticas, y membranas intracitoplasmáticas. Así que, ¿dónde se encuentran? Se encuentran en la membrana citoplasmática o en membranas intracitoplasmáticas.

En este dibujito que usted tiene aquí, observa qué interesante. Este dibujito usted lo tiene en la página 208 de su libro, figura 10.6. Observa aquí. Esta es una célula bacteriana, y una célula bacteriana tiene su pared celular y tiene su membrana, verdad, citoplasmática, su membrana celular. Observa que la cadena de transporte de electrones se encuentra dónde, asociada a esa membrana citoplasmática. En célula eucariota, los organelos que tienen que ver con la producción de ATP son, bueno, hay más, pero los dos básicos son los mitocondrios y después verás que hay por lo menos cinco organelos, eh, eh, relacionados al mitocondrio, verdad, y y además de eso, en los cloroplastos. Pero en bacterias y arqueas, se encuentran en esa membrana, eh, citoplasmática.

Importante. Una cadena de transporte de electrones, nosotros la organizamos así, a nivel de su potencial, verdad, de su potencial redox. Por lo tanto, cuando usted ve esta primera, es la que tiene el potencial redox más negativo, y esta última es la que tiene el potencial redox más positivo. Y al final, que si es aeróbica, tiene que ser oxígeno el final, es el que acepta ese electrón finalmente. Así que, esa primera molécula de esa cadena de transporte de electrones tiene un potencial, verdad, negativo mucho mayor que la que le sigue, verdad, y esa energía, entonces, se va liberando y se va utilizando para formar unos gradientes, para formar ATP. Estamos así que, esta primera, imagínense que por aquí viene un NADH. Ese NADH viene con los electrones que cogió de la glucosa. Ese NADH se los lleva a la primera molécula de esa CTE. Ese NAD se oxida y se va a buscar más electrones, verdad, se recicla. Y entonces, este que se reduce, pasa los electrones a la segunda. Vamos a cambiar de color. Pasa los electrones a la segunda, verdad, eh, y entonces ahora se reduce esta y esta se oxida. Y ahora esta lo pasa a la tercera, entonces se reduce esta y esta se oxida. Acuérdese que si tú haces un electrón, te reduces. Si lo si lo liberas, te oxidas. Ahora esta se lo pasa a la segunda, así, a la próxima, y así sucesivamente. Por eso se llama una cadena de transporte de electrones, que están organizadas por esos potenciales redox, desde más negativo a más positivo. En el caso de respiración celular aeróbica, tienes el oxígeno, verdad, que tiene esa reacción, eh, conjugada, eh, básicamente, la que tiene ese potencial más positivo. T. Así que, aquí tienes el resumen.

En células eucariotas, ¿dónde se forman esos ATP? En los mitocondrios, en los cloroplastos. El mitocondrio, básicamente, tiene un sistema membranoso, doble membrana, y tiene unas crestas, que son unos dobleces, verdad, de esas membranas internas, donde muchas veces se lleva a cabo este proceso, verdad. Eh, así que, por ahí estamos, verdad. Así que, ya sabemos lo que es una cadena de transporte de electrones y dónde se encuentran.

E, miren qué bien se ve aquí. Era lo que yo le estaba diciendo aquí, verdad. Eh, acuérdese, esto es célula eucariota, verdad. Acuérdese que las bacterias y las arqueas no tienen mitocondrios. Es célula eucariota. No todas las células eucariotas tienen mitocondrios, eh, tienen estructuras relacionadas a mitocondrios, verdad. Si usted, yo lo invito cuando pueda, que vaya a la página 102, y en la página 102 hay una figura muy bonita, lo estoy buscando por aquí rapidito, en la página 102, una figura que es la figura 5.13, que se llama organelos relacionados al mitocondrio. Y si tú observas en esa figura, hay cinco, el mitocondrio aeróbico, que es el que te estoy contando hoy, el hidrogenosoma, eh, el mitocondrio que produce H2, y el mitocondrio anaeróbico. Así que, hay distintos tipos de mitocondrias, verdad, y hay distintos organelos que se relacionan con la producción de ATP, verdad, y que trabajan en forma diferente. Okay, pero no te quieren enredar aquí. Este este mitocondrio que te estoy discutiendo aquí es el mitocondrio clásico, el mitocondrio aeróbico, donde el aceptador final de electrones es el oxígeno, verdad.

Así que, observa básicamente cómo se van moviendo esos electrones a medida, eh, pasan aquí, a medida, verdad, hasta un aceptador final, que es el que, si es respiración celular aeróbica, es aceptado final es el oxígeno. En células bacterianas y arqueas, no hay mitocondrios ni cloroplastos, por lo tanto, esas esas cadenas de transporte de electrones están organizadas a una membrana. Siempre están organizadas a una membrana. En este caso, como no hay ni mitocondrio, ni cloroplasto, ni hidrogenosoma, ni nada de estas cosas, entonces se organizan en la membrana citoplasmática o membrana intracitoplasmática. Así que, las cadenas de transporte de electrones están localizadas en la membrana citoplasmática o intracitoplasmática en bacterias y arqueas, verdad, básicamente. Y su función es aceptar electrones que traen los transportadores de electrones. ¿Quiénes son los transportadores de electrones? Por regla general, NAD, el que reducido se convierte en NADH2, o NADP, que se convierte en NADPH, o otros. Aquí tiene algunos, algunos, verdad, de los transportadores, verdad, de de de estas moléculas que forman la.

Cadena de transporte de electrones o que se relacionan con la movilidad de los electrones. Aquí tiene el famoso NAD, ¿verdad? Y NADP, eh, que tiene la capacidad de aceptar dos electrones y un protón, ¿verdad? Básicamente aceptan, ¿verdad?, eh, electrones y protones, ¿verdad? Así que básicamente aquí lo tienes ya reducidos y aquí lo tiene oxidado, ¿verdad? Básicamente. Así que, eh, ¿qué estás viendo aquí? Aquí estás viendo entonces aquí, aquí lo tiene, perdón, aquí lo tiene oxidado, NAD positivo, ¿verdad?, está oxidado, eh, y y saca los electrones de este de este sustrato que está reducido, que puede ser, por ejemplo, la cosa. Y observa que entonces, eh, el sustrato se oxida. Se oxida significa que que libera los electrones y quién los coge, NAD, que se reduce, que se convierte en NADH. Y ese NADH reducido entonces va a la cadena de transporte de electrones. Y en la cadena de transporte de electrones tú puedes tener diferentes compuestos, moléculas que las forman. Las más comunes son la FAD, la FMN, ¿verdad?, la coenzima Q, ¿verdad?, básicamente, y y la ubiquinona. Así que también básicamente aquí tiene el FAD, el el FMN, el fosfato riboflavina, que se conoce cariñosamente como la coenzima Q, ¿verdad?, que es una quinona, también conocida como ubiquinona. Ahí tienes ejemplo. ¿Qué son estos? Ejemplo de las moléculas que forman la CTE, la cadena de transporte electrónico. También tiene los citocromos. Los citocromos también son moléculas. Citocromos tienen grupo hemo y grupo M. El grupo M tiene hierro. Vamos a encontrar, ¿verdad?, que también dentro de esas cadenas de transporte de electrones vamos a tener otras moléculas que tienen hierro, pero que no están asociadas al grupo M. Así que hay moléculas transportadoras que tienen grupo M, hierro, y moléculas transportadoras que tienen hierro, pero no asociado al grupo M. Estamos, eh, etcétera.

Eh, para ir terminando este capítulo, tenemos que ir a hablar entonces de lo que son las rutas metabólicas. Y estoy en la página 209 de su libro. Y es importante señalar que el metabolismo es la suma de todas las reacciones químicas que ocurren en un organismo, pero que esas reacciones químicas, ¿verdad?, están organizadas en lo que nosotros conocemos como rutas bioquímicas. Rutas bioquímicas, rutas bioquímicas, ¿verdad? Y en esas rutas, y en esas, y esas rutas, eh, bioquímicas las podemos ver de diferentes formas. Podemos tener rutas bioquímicas que son lineales, como esta que usted ve aquí. Vamos a ver en una ruta, eh, en una ruta bioquímica, vamos a tener la molécula inicial con conocida como el sustrato, eh, y la molécula final conocida como el producto, eh. Esta, esto que usted tiene aquí es una ruta metabólica. Y esta ruta metabólica se caracteriza, en primer lugar, porque es una serie de reacciones. Cada reacción está catalizada por agentes catalíticos que pueden ser enzimas o riboenzimas. Catalizadas por agentes catalíticos. Y esta ruta bioquímica, eh, se van formando metabolitos. Esos metabolitos son los productos que se generan en esas rutas metabólicas, eh, y esos metabolitos. Entonces, en este caso, observe que comenzamos con una molécula inicial que es el sustrato, terminamos con una molécula final. Y entre la molécula final que es A y el producto que es E, vamos a tener moléculas intermedias, ¿verdad? Vamos a tener moléculas intermedias, ¿verdad? Intermediarios, ¿verdad?, que son importantes para llegar a ese producto final. Por lo tanto, dentro de las rutas bioquímicas, vamos a tener que hay diferentes formas de ella. Todas están catalizadas por enzimas. Y las vemos lineales, las podemos ver ramificadas. Observa esta ruta ramificada, eh. Comenzamos con un producto inicial, tenemos unos intermedios, pero en este caso, observa que tenemos dos productos finales, eh, que se generan a través de una ruta ramificada. También podemos tener una ruta, eh, bioquímica cíclica. En esta ruta cíclica, básicamente, vamos a tener un sustrato que entra en ese ciclo. Cómo entra en ese ciclo, esos se van a estar moviendo constantemente como intermediarios y deben, y en algún momento algunos de estos intermediarios pueden salir de ese ciclo, ¿verdad?, y unirse y formar productos o seguir para otras rutas. Así que estamos hablando entonces que tenemos diferentes formas de rutas, ¿verdad? Las rutas lineales, las rutas ramificadas y las rutas cíclicas. Y todas están catalizadas por enzimas. Pero el metabolismo no es tan sencillo como usted lo ve. Son cientos de rutas metabólicas que se entrecruzan unas con otras y que están extremadamente reguladas. Ahorita, ahorita vamos a ver de la hablar de la regulación de esas de esas rutas. Están estrictamente reguladas, eh. Observe si usted observa la próxima diapositiva, eh, podrás darte cuenta lo complejo que es el metabolismo. Observe que aquí tiene un sinnúmero de rutas. Observe cómo muchas de ellas se entrelazan unas con otras. Así que muchas veces, eh, hay, ¿verdad?, hay entrecruzamientos entre estas rutas, eh, y los intermediarios de una ruta pueden ser los sustratos de otra y así sucesivamente, eh. Y dentro de esas rutas tenemos que cada uno de estas de estas moléculas químicas, cada una de estas moléculas químicas se mueven, fluyen, y eso es lo que se conoce como el flujo, eh, del metabolito, eh. Y el flujo de metabolito tiene que ver con esa velocidad, ese turnover, que en español se llama, eh, velocidad de recambio o reemplazo, ¿verdad? Esa velocidad de recambio o reemplazo, que no es otra cosa que la velocidad en que un metabolito es formado y usado, eh. Así que cuando hablamos de un flujo de metabolito, hablamos de cómo ese metabolito se forma y se usa, se forma y se usa, se forma y se usa. Se llama flujo metabólico, flujo de metabolitos, eh. Tiene que ver con ese turnover, que no es otra cosa que esa, que esa tasa, ¿verdad?, esa, ese recambio, ese reemplazo. Va a haber metabolitos que se van a estar, eh, formando y usando rápidamente, rápidamente, rápidamente, rápidamente, eh, pero vas a a tener metabolitos, eh, que se forman, se almacenan, ¿verdad?, y no, y tardan en usarse nuevamente, ¿verdad?, y hacerse, ¿verdad? Hay unos mecanismos que regulan todas estas rutas. Así que estas rutas están altamente reguladas, altamente reguladas y se regulan en función a nivel genético, se regulan en función a nivel de post-traducción, se regulan en función en el lugar donde se llevan a cabo, ¿verdad?, la canalización donde se llevan a cabo, ¿verdad?, si están en compartimientos específicos, etcétera. Así que de eso es lo que estamos hablando. Así que la célula tiene que tener la capacidad de monitoreando todas estas rutas metabólicas porque no, la célula no se puede dar el lujo de gastar energía necesariamente, porque ya le he dicho en la clase pasada que las células, por regla general, habitan en lugares oligotróficos de bajas concentraciones de nutrientes. Por lo tanto, no se puede dar el lujo, el lujo, eh, de gastar energía por gastar energía. Estamos. Así que todo eso está estrictamente regulado, todo eso está estrictamente regulado, ¿verdad? Así que es interesante. Y esto a mí me encanta, ¿verdad? Esto que usted ve ahí porque se da cuenta la complejidad que es esto. Esta figurita usted la tiene página 210, figura 10.10, ¿verdad?, básicamente, donde usted puede ver, ¿verdad?, en esa figura que es la figura, eh, D, eh, donde todas estas rutas se interconectan y forman una red extremadamente compleja, ¿verdad?, donde cada punto que usted ve ahí, cada punto que usted ve ahí representa un metabolito y ese metabolito se va a ir moviendo y cada metabolito va a tener distintas tasas, eh, de reemplazo o de recambio. ¿Qué es eso? La tasa de recambio o o o reemplazo es la velocidad, ¿verdad?, en que esa molécula básica, ese metabolito, ¿verdad?, se forma, eh, y se usa, ¿verdad? Así que ese flujo metabólico, eh, eh, básicamente, eh, me puede dar una idea a mí de la actividad, me mide la actividad de una determinada ruta dentro de esa gran red que usted está viendo ahí metabólica. Así que es interesantísimo, ¿verdad?

Vamos entonces a hablar de los protagonistas, muchas veces, de este de este metabolismo. Miren, jóvenes, con el sustrato y con el ATP no es suficiente para que se lleve a cabo una ruta metabólica. Además de yo tener los sustratos localizados en determinado lugar y además de tener la energía para que eso se lleve a cabo, ya sea en forma de ATP o cualquier otra otra forma, ¿verdad?, yo necesito unos agentes catalíticos. ¿Qué son unos agentes catalíticos? Unos agentes catalíticos son aquellos que me incrementan la velocidad de reacción, pero no me afectan el equilibrio de la reacción y no son parte ni de los reactivos ni de los productos de esa reacción. Así que no me afecta el equilibrio de la reacción, pero hace que la reacción se lleve a cabo mucho más rápido. Y eso se llama un agente catalítico. ¿Y por qué hace que se lleve a cabo la reacción en forma más rápida? Eh, porque reduce la energía para que la reacción se lleve a cabo. Y la energía para que una reacción se lleve a cabo se conoce como la energía de activación. Así que, ¿cómo trabajan estos agentes catalíticos? Estos agentes catalíticos reducen, reducen la energía, no me afectan el equilibrio, no es parte de las reacciones, pero me aceleran la reacción. Hace que se lleve a cabo mucho más rápido, lo que facilita, ¿verdad?, que la vida se lleve a cabo como la conocemos. Así que eso es un agente catalítico. Cuando nosotros hablamos de agentes catalíticos en las rutas bioquímicas, esos agentes catalíticos son se llaman de dos formas: enzimas o riboenzimas. Enzimas o riboenzimas, enzimas o riboenzimas. Va a depender de qué están constituidos. Por regla general, cuando hablamos de enzima, están hechas de proteínas. Pueden tener un componente adicional, pero su estructura básica es proteica, es proteína. Le llamamos enzimas. Y hasta antes, más o menos 80, 81, 82, antes de los 80, todo el mundo creía que todos los agentes en las rutas bioquímicas, todos los agentes catalíticos en las rutas bioquímicas, eh, que son orgánicos, porque las proteínas son orgánicos, eran proteicos. Yo me acuerdo que mi profesora decía esto: "Todos los agentes catalíticos son proteicos, ¿verdad? Pero no todas las proteínas son agentes catalíticos, ¿verdad?". Eh, me acuerdo como ahora más tarde, por los años 80, se descubren otros agentes catalíticos y agentes catalíticos que aceleran reacción, otros agentes catalíticos que tenían una estructura química distinta a las proteínas y estaban hechos de RNA. Y entonces a esas moléculas que actúan como agentes catalíticos y que están hechos de RNA es que se le conoce cariñosamente, eh, como como riboenzimas. Así que cuando nosotros hablamos de una enzima, hablamos de un agente catalítico, ya le dije usted lo que era, que acelera una una reacción, que es extremadamente específica, ¿verdad?, y que hace que una reacción se lleve a cabo mucho más rápido porque reduce la energía de activación. Por lo tanto, la enzima es un agente catalítico orgánico que son parte de las rutas bioquímicas, que lo que hace incrementa la velocidad de reacción química, ¿verdad>? Eh, ¿dónde trabaja ese agente catalítico? Ese agente catalítico trabaja sobre unos reactivos que se llaman sustratos. Por lo tanto, si yo tengo A + B, eh, A + B serían los sustratos. Los sustratos, que es donde trabaja la enzima, lo que llamábamos cariñosamente los reactivos. Así que los sustratos son los reactivos. Le voy a colocar E aquí, E significa enzima, le voy a poner Z para que sepa que es enzima, ¿verdad?, y se forma un complejo transicional de sustrato-enzima, ¿verdad? Se forma un complejo transitorio sustrato-enzima y luego, ¿qué ocurre? Se forman unos productos que pueden ser el producto C más el producto D, más se libera la enzima. La enzima se libera, se libera y sigue trabajando. Así que observe que se forma un complejo transitorio entre los sustratos de las enzimas y se forman unos productos. Eso es la ecuación básica de una reacción catalizada por enzima. Las rutas bioquímicas están catalizadas por enzimas, ¿verdad>?

Eh, cuando nosotros hablamos de una enzima, sabemos que que dos cosas bien básicas de enzima: número uno, que es un agente catalítico. Así que enzima es un agente catalítico, un agente catalítico, punto. Un agente que acelera una reacción. ¿Qué otra cosa sabemos cuando decimos la palabra enzima? Que por regla general, la estructura básica de esa enzima es proteína, es hecha de proteínas. Ahora bien, hay dos tipos de enzima: una que es solamente de proteínas, está constituida solamente de proteínas, y otra que está hecha de proteínas y tiene, eh, un segundo componente, ¿verdad?, un segundo componente que le vamos a llamar cariñosamente un cofactor. Un cofactor, eh, y ese cofactor puede ser orgánico, orgánico, o ese cofactor puede ser metálico, metálico. En otras palabras, ¿qué estamos diciendo? Estamos diciendo que hay enzimas que están hechas solamente de proteínas, ¿verdad?, están hechas solamente de proteínas. Mírelo aquí, solamente de proteínas. Pero hay enzimas que, para que lleven a cabo su función, necesitan dos componentes: una parte proteica más un cofactor. Ese cofactor es una molécula o o un compuesto que no es orgá, que no es proteico, y ese cofactor puede ser orgánico o ese cofactor puede ser metálico. Si el cofactor es metálico, si es orgánico, perdón, puede ser de dos tipos, eh, si es orgánico, ese cofactor puede ser de dos tipos, lo que le llamamos que le llamamos cariñosamente, eh, un grupo prostético, prostético, grupo prostético, prostético, o puede ser una coenzima, o puede ser una coenzima. Así que cuando nosotros hablamos entonces, decimos entonces que las enzimas pueden ser, eh, hechas de proteína, pueden ser solamente proteína, o pueden tener dos componentes: una proteica y un cofactor. Y ese cofactor puede ser metálico, y ese cofactor puede ser orgánico. Si es orgánico, puede actuar como una coenzima o puede ser prostético. ¿Qué es un cofactor prostético? Es un factor que está extremadamente enlazado a la parte orgánica, eh, que casi que lo vamos a encontrar siempre enlazado a esa parte orgánica, eh, mientras que una coenzima es un cofactor orgánico que no necesariamente está enlazado, eh, todo el tiempo a esa parte proteica, ¿verdad? Lo vamos a encontrar más en forma, muchas veces lo vamos a encontrar que no está enlazado, ¿verdad?, en todo el tiempo a esa parte proteica. El concepto, eh, prostético y coenzima no lo vamos a usar para los metales, aunque hay metales que se unen a la parte proteica en una forma, eh, eh, fuerte y y en otras ocasiones en forma transitoria, pero casi siempre cuando usamos los conceptos prostéticos y coenzima es para esos cofactores orgánicos. No olvidarnos que hay cofactores metálicos y no olvidarnos que hay cofactores metálicos que están unidos, enlazados, eh, en forma permanente y y están en y en forma transitoria. Estamos. Así que por ahí vamos.

Bueno, entonces el resumen que estamos viendo aquí, el resumen que estamos viendo aquí, ¿verdad?, básicamente, eh, el resumen que estamos viendo aquí, básicamente, eh, usted puede ver entonces que una enzima puede ser de proteína o puede tener dos partes: un componente proteico y un componente no proteico. Ese componente no proteico puede ser metálico, eh, o ese componente, eh, eh, eh, este, este no proteico puede ser orgánico. Y si es orgánico, puede ser prostético o puede ser coenzima. Estamos. Bueno, así que por ahí vamos. Okay.

Cuando hablamos de un de una enzima que tiene un que tiene dos componentes, una enzima que tiene dos componentes, una enzima que tiene dos componentes, una enzima que tiene el componente proteico y el componente no proteico, cuando hablamos de un enzima que tiene dos componentes, la parte proteica se le llama apoenzima. La parte proteica se le llama apoenzima. Y la parte no proteica, como ya le dije ahorita, se llama cofactor. Cofactor. Y ya yo le dio a usted que hay dos tipos de cofactores: los cofactores metálicos, los cofactores metálicos, y los cofactores orgánicos. Y que los cofactores orgánicos los hay de dos tipos: lo que llamamos coenzimas, coenzimas, y los que llamamos, eh, y los que llamamos, eh, grupos prostéticos, prostéticos, prostéticos, ¿verdad?, prostéticos. Estamos. Así que aquí lo tiene, ¿verdad?, los orgánicos. Estamos. Así que un grupo prostético, ya usted sabe que está unido fuertemente a la parte proteica, mientras que una coenzima es transitoria, ¿verdad?, está unida en forma reversible, débil. El papel dentro de la enzima, el grupo prostético es parte integral de esa estructura de esa enzima, mientras que la coenzima es un transportador móvil, ¿verdad?, móvil. Así que básicamente, usted tiene, ¿verdad?, unas diferencias bastante interesante, ¿verdad? Me encanta esta figura. Esta figura es la figura 3.1, no la tiene en su libro, es del libro de Madigan, un libro excelente, "Biology Microorganisms", ¿verdad? Y básicamente, usted tiene aquí, usted tiene aquí un sustrato, ¿verdad>? Eh, y aquí básicamente tiene un sustrato que está rompiendo, ¿verdad>? Este este polímero. Así que aquí es una lisozima que cataliza el rompimiento del enlace glucosídico. Esto representa PG. Y observe básicamente cómo esta enzima tiene un lugar activo donde se une ese ese sustrato y donde se va a llevar a cabo, ¿verdad>? Eh, esa, esa, esa, esa actividad. Así que básicamente, por ahí vamos.

Podemos clasificar las enzimas en seis tipos básicos, dependiendo la reacción que cataliza esa enzima. Estos son los seis tipos básicos: las oxidorreductasas, pues ya me imagino que ya saben lo que hacen, catalizan reacciones de oxidación y reducción. Las transferasas, pues transfieren grupos químicos. Las hidrolasas tienen que ver con el rompimiento, breakdown, ¿verdad?, rompimiento de moléculas de agua, ¿verdad>? La alasa, ¿verdad?, también tiene que ver con rompimiento, ¿verdad>, de otros enlaces. Isomerasas, con la los rearreglos, la formación de isómeros. Y las ligasas, la palabra lo dice, ligasa, ¿verdad>, une, ¿verdad>, las moléculas.

¿Cómo trabajan? ¿Cómo trabajan las enzimas? Las enzimas lo que hacen es que reducen la energía de de activación. Es importante que entienda que no afecta, no afecta el equilibrio y las constantes ni nada de esas cosas que le hablan en química a usted, ¿verdad>? Las enzimas, la función básica que aceleran la reacción. ¿Por qué aceleran la reacción? Tienen diferentes, diferentes explicaciones: número uno, porque hacen que los reactivos se encuentren más fácil. Y no solamente hace que los reactivos se encuentren más fácil, los reactivos que llamamos sustrato, sino que cuando esos sustratos se unen a esa enzima, esos sustratos, eh, la enzima ayuda a que esos sustratos se se se se, ¿verdad?, se movilicen y se acoplen de tal forma que la reacción sea mucho más fácil. Por lo tanto, reducen esa energía de activación. Observe en esta ecuación, en esta ecuación usted tiene la energía libre, eh, Ed, el progreso de reacción. Y observe una reacción clásica sin la enzima. Observe toda la energía que se necesita para llevar a cabo, ¿verdad>, esa reacción. Con la enzima, observe que EA, que es la energía de activación, ¿verdad>, se reduce significativamente, eh. Por lo tanto, la enzima incrementa la velocidad de reacción, pero no altera el equilibrio, la constante de equilibrio, ¿verdad>? Aquí tiene una reacción, ¿verdad>, básica, típica, exergónica, donde tiene A + B, se forma ese complejo transitorio C + B. Okay. Así que la energía de activación es la energía que se requiere básicamente, eh, requerida, eh, para que se establezca ese complejo de transición. ¿Qué hace entonces la enzima? Que esa energía de activación, que es la energía requerida para que se forme ese complejo, ¿vívelo?, se reduce, ¿verdad>, se reduce. De eso es lo que estamos hablando, ¿verdad>? Así que por ahí estamos. Okay.

Eh, eh, así que, ¿cómo las enzimas aceleran la velocidad de reacción? Ya se lo dije, ¿verdad>? Reducen básicamente, reducen esa energía de activación. Hace que esos sustratos, eh, se puedan organizar, se se puedan encontrar mucho más fácil en un lugar que se conoce como el agente, el lugar catalítico, el lugar activo, el sitio activo. ¿Qué es el sitio lugar activo o catalítico? El lugar donde se lleva a cabo la reacción. Hay un modelo cuando yo era chiquito, hablaba mucho del modelo de de cerradura y llave para explicar cómo trabajaban las enzimas, pero el modelo que más se acepta en estos momentos es el modelo que se conoce como el modelo, mírelo aquí, de ajuste inducido. El modelo de ajuste inducido lo que dice es que los sustratos se van a unir, ¿verdad>, e a esa en, y cuando se une a esa enzima, hay un rearreglo de la forma de esa enzima, eh, eh, que permite entonces que la reacción se lleve a cabo. Mire este ejemplo que usted tiene aquí, lo tiene en la página 10, página 2112, figura 10.15, capítulo 10, y habla un poquito de cómo, eh, de cómo tenemos una exocinasa. Exocinasa es una enzima. Si es una quinasa, está el movimiento tiene que ver con grupo fosfato. Y observe que está cuando los sustratos se unen, que es glucosa y ATP, se unen, eh, observa que tú estás observando, observa que aquí la enzima está bastante abierta. Cuando se unen, provoca un ajuste inducido, eh, hay un ajuste en esa forma, ¿verdad>? ¿Cómo se llama el modelo? Ajuste inducido. ¿Quién lo induce? Lo induce esos sustratos que son extremadamente específicos para esa área. Eso es importante porque ese cambio provoca que la reacción se lleve a cabo y provoca que, por ejemplo, el agua u otras moléculas no intervengan y afecten la reacción. Así que ese es el modelo, ¿verdad>, que se conoce como el modelo de ajuste inducido.

¿Qué puede afectar la actividad enzimática? Muchas cosas, pero para un curso básico como este, hay tres cosas que afectan la actividad enzimática: concentración de sustrato, pH y temperatura. ¿Por qué pH y temperatura? Vamos primero con lo que es lógico. Eh, ¿qué yo le dije a usted que la estructura básica de la enzima es proteína? Por lo tanto, vamos a pensar, ¿qué puede afectar la estructura tridimensional, la conformación de una proteína? Pues toda aquella cosa que me afecte la conformación o la estructura tridimensional, que tiene que ver con la función de la enzima, ¿me va a afectar? Eh, por lo tanto, incrementos en temperatura van a provocar una pérdida de la conformación de la proteína, lo que nosotros cariñosamente llamamos desnaturalización, ¿verdad>? Esa proteína se desnaturaliza, esa enzima se desnaturaliza. Así que incrementos térmicos provocan pérdida, ¿verdad>? Claro, hay microorganismos que están adaptados a temperaturas altas, pero es porque tienen mecanismos en contra de esa temperatura, ¿verdad>? pH. El pH funcional interno es un pH prácticamente neutral. La cambios en pH me puede afectar la conformación de la proteína. Por lo tanto, cambios drásticos en pH, sean mayores concentraciones de iones de hidrógeno, menores concentraciones de iones de hidrógeno, va a provocar un cambio en la conformación. ¿Qué es la conformación? La conformación, esa estructura tridimensional de esa proteína. Y si la enzima está hecha de proteína, pues de esa enzima, ¿verdad>? Eh, y si, y lo que me afecta la estructura tridimensional me afecta la función. Si yo pierdo configuración, si yo pierdo estructura tridimensional, pierdo función. Por lo tanto, se me afecta la función. Y por ende, ¿qué otra cosa me afecta la velocidad de la actividad enzimática? ¿Verdad? La concentración de sustrato.

Mire esta tabla. A mí me encantan las tablas, a mí me encantan las figuras. Esta figura usted la tiene en la página 213. Siempre que usted coja una figura, lo primero que tiene que ver es el título de la figura. El título de esa figura dice: "Efecto en la concentración de sustrato en la actividad enzimática". ¿Cómo se llama esa esa figura? Vamos a escribirla aquí porque el el el autor se le olvidó colocar el T. T. Se llama figura 10.16, está en la página de su libro, 213, y dice: "Efecto de la concentración de sustrato, eh, sobre la actividad enzimática". Así que se llama, ¿verdad>, así se llama esta figura. Así se llama esta figura. Le vamos a poner la poroca arriba el nombre. Así se llama esta figura. Eh, después que ves el título, ¿qué te está diciendo el título? Te está diciendo que habla del efecto de la concentración del sustrato sobre la actividad enzimática. Vamos a ver los ejes. El eje de de X, ¿verdad>, la abscisa que usted ve ahí, es la concentración de sustrato. Y el eje de Y, eh, es la velocidad, la ordenada, velocidad. Y entonces, ¿qué usted está viendo aquí? Eh, el trazado representa esa velocidad enzimática. A bajas concentraciones de sustrato, miren, vamos a interpretar las gráficas. Hay que aprender las gráficas. Te hablan las gráficas, gritan las gráficas, te lo dicen todo. Para tú entender un gráfico, tienes que ver dos cosas: título, efecto de la concentración de sustrato sobre la tienes hemática, y los ejes, los ejes y las unidades. Eh, bueno, en aquellos lugares es interesante que aquí este gráfico no presenta unidades. Qué interesante, ¿verdad? Que esto no lo ve un químico porque convulsa. Okay, pero debe haber unidades. Eh, y observe básicamente aquí, ¿qué usted está viendo? Concentraciones bajitas, eh, concentraciones bajitas. ¿Qué ocurre con la velocidad de la reacción? Es menor. A medida que la que la concentración de sustrato se incrementa, ¿qué ocurre con la velocidad de reacción? Se va incrementando. Por lo tanto, un incremento en la concentración de sustrato va a provocar una velocidad de reacción máxima, ¿verdad>? Por lo tanto, ¿qué es la velocidad máxima? Eh, es la velocidad, es la tasa en la formación de producto, eh. Ahora bien, observe que se va formando los productos y va a seguir incrementándose la velocidad, pero esa velocidad se va a incrementar por seculum seculorum, por los siglos de los siglos, no se va a incrementar por los siglos siglos. Observe que va a llegar un momento en que se va a mantener constante. Va a mantenerse constante. ¿Y por qué esa velocidad se va a mantener constante aún cuando usted sigue incrementando el sustrato? Ah, porque la velocidad de reacción con de qué estamos hablando, una reacción que está catalizada por encima. Por lo tanto, para que esa reacción se lleve a cabo, ¿qué usted necesita? Usted necesita los sustratos. ¿Dónde están los sustratos? Míralos aquí, míralos aquí. Pero también usted necesita las enzimas. Y el número de moléculas enzimática es finito. Así que aunque usted siga incrementando la concentración, va a llegar un momento en que todas las enzimas van a estar saturadas. Ese momento de saturación va a implicar la velocidad máxima. Por lo tanto, ¿qué es la velocidad máxima? Es cuando todas las enzimas están saturadas con ese sustrato. En la cinética enzimática, hay una constante que se conoce como la constante de Michaelis, eh. Es lo que se conoce como la Km. Y esa Km es bien importante porque esa Km es la concentración de sustrato requerida para que la enzima opere a la mitad de su velocidad máxima. Cuando usted hace experimento de cinética enzimática, usted muchas veces trabaja con la Km. Eh, Km es alta significa menos, menos, menos habilidad de la enzima unir al sustrato, ¿verdad>? Así que si usted se fija, estamos en la página 213 de su libro. Así que Km, valores de Km bajos, eh, significa, ¿verdad>, ¿qué significa eso? Eh, significa, ¿verdad>, tiene que ver con la afinidad de esa enzima. Mientras Km sea más bajito, mayor la afinidad, porque ¿qué es Km? ¿Qué es Km? La concentración de sustratos requerida para que la enzima opere a mitad de su velocidad máxima. Por lo tanto, si imagínese que yo tengo aquí tres Km: Km1, Km2 y Km3, ¿cuál presenta mayor afinidad? Presenta mayor afinidad el K1, ¿por qué? El K1, porque con una concentración menor de ese sustrato, usted adquiere una velocidad, eh, usted llega a la velocidad media mucho más rápido. Así que básicamente, ya lo que me queda de este capítulo son dos o tres cositas. Eh, voy a dejarlo por aquí y en el próximo video le termino, ¿verdad>, el capítulo relacionado con enzimática. Por lo tanto, estamos hablando entonces que pH, temperatura y concentración de sustrato me afecta, ¿verdad>, la actividad, ¿verdad>, enzimática.