El metabolismo se refiere a cualquier proceso químico que se produce dentro o entre las células. Hay dos tipos de metabolismo: el anabolismo, donde las moléculas más pequeñas se sintetizan para hacer las más grandes; y catabolismo, donde las moléculas más grandes se descomponen en otras más pequeñas. La mayoría de las reacciones químicas dentro de las células requieren un catalizador para comenzar. Las enzimas, que son moléculas de proteínas grandes que se encuentran en el cuerpo, proporcionan el catalizador perfecto porque pueden cambiar los químicos dentro de las células sin cambiarse a sí mismos.

Explicación del metabolismo

Metabolismo es un término general que hace referencia cualquier proceso celular que involucre una reacción química. La glucólisis es un ejemplo de un proceso celular catabólico; en este proceso, la glucosa se descompone en piruvato. Cuando el oxígeno y el hidrógeno se combinan para formar agua al final de la cadena de transporte de electrones, ese es un ejemplo de un proceso anabólico, donde las moléculas más pequeñas se combinan para formar una molécula más grande.

Enzimas como catalizadores

La mayoría de las reacciones químicas dentro de las células no ocurren espontáneamente. En cambio, necesitan un catalizador para que comiencen. En muchos casos, el calor puede ser un catalizador, pero esto es ineficiente porque el calor no se puede aplicar a las moléculas de manera controlada. Por lo tanto, la mayoría de las reacciones químicas requieren interacción con una enzima. Las enzimas se unen con reactivos particulares hasta que se produce la reacción química, luego se liberan. Las enzimas mismas no se modifican por la reacción química.

Modelo de bloqueo y llave

Las enzimas no se unen indiscriminadamente a las moléculas; en cambio, cada enzima está diseñada para unirse solo a una molécula particular, conocida como el sustrato. Sobre el sustrato, hay un grupo plegado de cadenas polipeptídicas, que forman un surco. La enzima correcta tendrá un grupo similar de cadenas polipeptídicas, lo que le permitirá unirse al sustrato. Otras enzimas contendrán cadenas polipeptídicas que no concuerdan.

En 1894, el científico Emil Fischer llamó a este modelo modelo de llave y cerradura porque la enzima y el sustrato encajan como una llave en una cerradura. De acuerdo con un pasaje sobre metabolismo publicado por Titan Education, esto no es del todo exacto porque algunas enzimas se rompen de forma desigual al final del proceso catalítico.

Ejemplo

Un ejemplo de una enzima que se ajusta al el modelo de cerradura y llave es sucrase. La sacarasa contiene cadenas polipeptídicas que le permiten unirse a la sacarosa. Una vez que la sacarosa y la sacarosa se unen, reaccionan con el agua y la sacarosa se descompone en glucosa y fructosa. La enzima se libera y puede reutilizarse para descomponer otra molécula de sacarosa.

Desintegración desigual

La lipasa pancreática actúa como un catalizador para descomponer los triglicéridos. A diferencia de la sacarosa, los triglicéridos no se dividen en dos moléculas de diferentes sustancias. En cambio, los triglicéridos se dividen en dos monoglicéridos y un ácido graso.