Enzimas FÁCIL. Nivel Medio para Principiantes || Camach Learn

[Música] Hola cómo están se siente bien raro que no aplauda verdad Bueno ahora sí ya sabiendo lo de las proteínas ya podemos entrar a las enzimas que son la parte fundamental la materia de bioquímica si no sabes enzimas no sabes de bioquímica Pero no te preocupes porque aquí lo vamos a aprender Recuerda que hay cuatro tipos de biomoléculas que son las proteínas carbohidratos lípidos y ácidos nucleicos y estas cuatro tipos de biomoléculas son las que van a conformar a toda la vida a todos los seres vivos que hay en el planeta Tierra y recuerda que

hay tres tipos de proteínas las estructurales que vimos hace rato los anticuerpos y las enzimas así que nosotros nos vamos a enfocar en estas las enzimas hay miles de enzimas pero vamos a ver cómo funcionan de forma general todas y una vez que sepas eso ya vas a saber cómo funcionan todas las minas Así que si puedes ver todas las enzimas son proteínas porque vienen de las proteínas pero no todas las proteínas son enzimas porque hay otras proteínas que son anticuerpos y hay otras proteínas que son estructurales incluso la famosa frase no de todas las

enzimas son proteínas pero no todas las proteínas son enzimas muy bien pero ahora como rayos funcionan estas enzimas Pero bueno Qué son las enzimas aparte de ser proteínas su definición es que son biomoléculas que actúan como catalizadores para reacciones químicas acelerando la reacción Pero qué rayos es todo esto bueno lo vamos a ver Acuérdate que nosotros estamos hechos de miles y millones de células Esta es una célula de acuerdo aquí le vamos a poner celular ahora dentro de esa célula hay ADN aquí guardado ADN y ese ADN está dividido en miles de cachitos Entonces se

crean miles y miles de proteínas de cada Cachito del ADN entonces unas proteínas se vuelven estructurales otras proteínas se vuelven anticuerpos y otras proteínas se vuelven encima que son las que nos interesan ahorita las otras proteínas no nos interesan las proteínas estructurales Se van ya a darle estructura a la célula los anticuerpos se van a defendernos contra antígenos o sea agentes extraños para nuestro cuerpo bacterias virus toxinas todo eso que hacen los haré en un curso de biotecnología médica y las enzimas son las que se encargan de todos los alimentos que llegan a nuestro cuerpo

específicamente a nuestra célula entran y esos alimentos que igual se les llama sustrato vamos a decirles de ahora en adelante los alimentos sustrato estas enzimas vamos a dibujar a la enzima supongamos así van a ir directo al alimento y van a empezar a catalizarlo o sea actuar sobre el alimento para ir modificándolo y así irla sacando es por eso que la definición es que las enzimas son biomoléculas o sea son proteínas que catalizan reacciones químicas O sea que actúan sobre el sustrato sobre el alimento para crear una reacción química o sea para modificar al sustrato

y así le puedan sacar energía Bueno ahora nos enfocamos en las enzimas y en el sustrato en el alimento Cómo es una enzima Y cómo actúa sobre el alimento sobre el sustrato para poder sacar la energía Bueno una enzima cuando se crea se empieza a plegar o sea se empieza a hacer bolita así compacta y ya forma como una bolita como un tipo Pacman de los videojuegos o sea una bola con su boquita con su boca aquí y este de acá es el sustrato o sea el alimento puede tener muchas formas el alimento Vamos a

ponerle aquí entonces la enzima tiene un hueco o sea una boca para que ahí entre el sustrato y ahí pueda catalizarlo o sea actuar sobre el alimento sobre el sustrato Bueno pues esta boquita se llama sitio activo o sea base del sitio que va a estar activo el sitio donde va a ocurrir todo entonces el paso 1 es encuentra la enzima al sustrato en el segundo paso ya atrapa la enzima al sustrato ya se vuelve algo más complejo como que ya los dos están Unidos y después ahora sí ya actúa sobre el sustrato ya lo

cataliza Entonces ya que lo cataliza ya que actúa la enzima sobre el sustrato ya crea otra molécula o sea un producto y ahora sí ya finalmente se separan Estos son básicamente los cuatro pasos con los que actúa una enzima entonces aquí está la enzima y el sustrato después en el segundo ya se vuelve algo más complejo o sea aquí ya se junta la enzima más el sustrato ya cataliza el sustrato ya lo vuelve producto y se vuelve encima con producto sigue siendo un complejo están juntos todavía y al final ahora sí ya lo libera ya

se vuelve la enzima y por acá el producto aquí para abreviar nada más quitamos la palabra y dejamos las iniciales Esta es la enzima e de encima y ese de sustrato y esta es la ecuación básica para poder ver una reacción enzimática o sea encima sustrato al juntarse Crean un complejo encima sustrato después la enzima cataliza al sustrato y lo vuelve producto sigue el complejo enzimaproducto pero ahora ya lo volvió producto y finalmente lo avienta lo rompen se separan y ya se crea el encima más producto ya se separaron Esta es la ecuación que van

a encontrar en todos los libros pero básicamente lo único que describe es cómo funciona una enzima en sus cuatro pasos bueno así es como funcionan todas las enzimas de nuestro cuerpo billones de veces por segundo para poder sacarle energía a los alimentos y que podamos estar vivos sacarle energía a los alimentos Pues sí Y eso se ve de esta forma bueno Y esta gráfica es básicamente de energía y es súper fácil el sustrato para que pueda volverse transformarse en producto necesita de energía de mucha energía por eso sube aquí la Gráfica para que llegue el

punto en donde ocurra la reacción y ahora sí ya disminuye la energía y se vuelva producto Entonces esto de aquí esta montañita significa la energía que necesita la reacción para que pueda ocurrir para que la enzima al unirse con el sustrato puedan crear la reacción necesitan de energía y eso se le llama energía de activación o sea Cuánta energía necesita la enzima para que pueda transformar el sustrato en producto eso es energía de activación Pero si te fijas aquí el sustrato empieza a una altura y el producto termina en otra altura más bajita O sea

si aquí le ponemos números supongamos que aquí es el número 10 está en el número 10 y acá es el número 20 en donde necesita la energía de activación es un ejemplo no pero nada más para que entendamos termina en el 5 por ejemplo no más o menos depende de cada reacción pero supongamos que aquí termina en el cinco Porque el producto termina más abajo en esta gráfica de energía que el sustrato Bueno pues es muy fácil Recuerda que el objetivo de las enzimas es actuar sobre el sustrato para poder sacarle energía entonces la enzima

primero utiliza energía para ahora sí poder ganar energía o sea si te fijas Necesito 10 del Necesito 10 de energía para que ahora del 20 se vaya hasta el 5 o sea para poder ganar 15 de energía y le vamos a poner 15 y la resta de esto es igual a menos 5 aquí usas al menos pero en realidad significa que está ganando energía entonces la enzima en esta reacción obtuvo energía o sea este espacio de aquí es el que obtuvo de energía ya esto se le llama Delta que lo vamos a ver de forma

rápido en otro vídeo pero por ejemplo aquí en este caso es igual a menos 5 aquí Tuvo una ganancia energética de -5 Y si te fijas esto es básicamente lo mismo que esto de acá o sea primero está el sustrato y llega a la enzima el paso número uno después la enzima Se junta con el sustrato y empiezan a necesitar energía para poder reaccionar para poder crear la reacción paso número 2 y después llega al punto de acá arriba en donde ya obtuvo toda la energía y Boom reacciona y ya crea el producto o sea

de aquí empieza a relajar la energía ya empieza a obtenerla más y al final ya queda solito el producto Ese es el paso número uno el paso número 2 El paso número 3 y el paso número 4 es exactamente el mismo cuento El de abajo que el de arriba pero aquí abajo lo estamos viendo en forma de energía qué es lo que pasó en forma de energía y acá arriba lo estamos viendo pero ya como personajes qué es lo que pasó entre la enzima y el sustrato y esta reacción de aquí es el resumen de

la película pero estos tres son básicamente lo mismo este viéndolo desde el punto físico que es lo que ocurre esto viendolo desde el punto químico y esto viéndolo desde el punto energético ahora para que todo esto pueda ocurrir la enzima necesita de energía Pero de dónde va a sacar la energía a la enzima Pues bueno de dos factores físicos muy importantes la van a sacar de la temperatura y también del PH o sea del potencial hidrógeno el pH potencial hidrógeno es básicamente Cuántos iones o sea Cuántas moléculas de hidrógeno hay en el medio o sea

están rodeando a la enzima y estas dos estas dos condiciones físicas van a ser fundamentales importantísimas para que una enzima pueda actuar de forma óptima de forma adecuada por ejemplo las enzimas de nuestro cuerpo Generalmente actúan de forma óptima O sea la mayor velocidad a la que actúan son a 37 grados centígrados y es por eso que nuestro cuerpo necesita estar a 37 grados centígrados para que todas nuestras enzimas del cuerpo puedan actuar de forma óptima a su mayor velocidad y puedan metabolizar todo lo que entra nuestro cuerpo producir energía para que podamos estar vivos

si nuestro cuerpo aumenta de temperatura 38 o 39 40 grados centígrados estas enzimas se van a ver perjudicadas y van a disminuir su velocidad de reacciones enzimática por lo que nuestro metabolismo se va a ver afectado porque ahora estás enzimas van a actuar más lento y nuestro metabolismo va a actuar más lento o por ejemplo si nuestro cuerpo baja de temperatura a 36 35 34 33 grados centígrados hasta encima de nuestro cuerpo igual van a actuar más lento a menor velocidad y eso igual va a ralentizar nuestro metabolismo es por encima es tan delicada que

necesita estar específicamente su temperatura y pH para que pueda actuar a la mayor velocidad posible y si te pasas de temperatura por ejemplo si actúa 37 grados y te vas a los 50 grados se va a destruir completamente la enzima se le llama desnaturalizar O sea la enzima básicamente se va como a deshacer se va a deshilar Y si te vas al otro extremo si disminuyes muchísimo la temperatura vas a tipo congelar a la enzima O sea no se va desnaturalizar pero vas a detener su actividad por completo o sea la vas a inactivar y

esto mismo ocurre con el pH cada uno de las miles de enzimas que hay en todos los organismos actúan a una temperatura específica y a un pH específico hay otras enzimas que necesitan de 20 grados centígrados o en otros organismos que necesitan hasta de 50 grados centígrados ya va variando dependiendo de cada enzima Qué cantidad de temperatura O sea que Cuántos grados centígrados necesita para poder estar actuando a su mayor velocidad y también del PH o sea cuánto potencial de hidrógeno o sea cuántos hidrógenos necesita en el medio para que igual de estar actuando de

forma ideal y de estas dos variables va a obtener la energía de la enzima para poder realizar la catálisis enzimática entonces uno tiene que jugar con esas dos condiciones para encontrar la temperatura y pH óptimo de una enzima y esta reacción enzimática Puede ocurrir de forma rapidísima millones de veces por segundo para que en el caso de los humanos el metabolismo puede estar en sincronía y puede estar funcionando de forma óptima o en el caso de crear productos biotecnológicos como por ejemplo alcohol medicamentos etcétera se puede producir de forma rapidísima bueno algunas enzimas no logran

obtener toda la energía para poder producir la reacción y catalizar o sea actuar en el sustrato entonces es por eso que algunas necesitan de un poquito de ayuda para que puedan realizar la reacción enzimática entonces estas enzimas que no logran alcanzar la energía para realizar la reacción tienen un agujero un hoyito el cual se llama sitio alotérico y Dentro de este citolostérico se le van a poder insertar con factores enzimáticos para que esos cofactores enzimáticos entren al citolostérico de la enzima la activen y le den la para ver que ahora sí pueda realizar su reacción

enzimática O sea la catálisis Y estos cofactores enzimáticos pues suelen ser los iones por ejemplo ion magnesio por ejemplo fierro y así muchísimos iones suelen ser los que activan algunas enzimas para que puedan realizar sus reacciones simpáticas es por eso que necesitamos igual de iones magnesio manganeso fierro de nosotros poder ingerirlos para que podamos ayudarle algunas de estas enzimas que necesitan estos iones de estos cofactores enzimáticos para que puedan realizar sus reacciones enzimática y nuestro metabolismo puede estar fluyendo de forma adecuada y también resulta que hay algunas enzimas que no solo tienen un sitio activo

o sea una boca si no tienen dos o tienen incluso hasta tres o tienen muchísimos sitios activos por lo que Aparentemente se vuelven más rápidas porque tienen más bocas y les caben más sustratos más alimentos y así pueden actuar de forma más rápida Pero eso lleva a depender de cada enzima perfectísimo Bueno ahora en todos los organismos que hay perros animales seres humanos plantas hongos bacterias en todos todos los seres vivos que hay en este planeta hay miles y miles de diferentes enzimas y todas esas enzimas hacen Exactamente lo mismo que vimos hace ratito pero

están clasificadas en seis tipos de enzimas que son las hidrolasas y asas ligasas traseras y somerasas y óxido reductasas y esta clasificación es de acuerdo a qué es lo que van a hacerle al sustrato al alimento esto es súper fácil Imagínate que este es el sustrato el alimento sobre el cual la enzima va a actuar o sea va a catalizar el primer tipo de enzimas hidrolasas hidro de agua así rolasas lo único que van a hacer es que van a romper a la molécula La van a cortar utilizando moléculas de agua por ejemplo aquí si

quieren cortar este espacio de este sustrato van a utilizar una molécula de agua eso es lo que hacen las hidrolasas las liasas van a ser lo mismo van a cortar a la molecular al sustrato pero no necesitan agua la van a cortar sin necesidad de utilizar H2O o sea agua las terceras las casas lo que van a hacer es lo contrario va a pegar moléculas o sea le va a pegar moléculas al sustrato el número 4 las transfrasas lo único que van a hacer es transferir moléculas de una a otra por ejemplo este Cachito de

esta molécula de aquí la va a transferir y se la va a pasar al sustrato la isombras a lo único que va a hacer es mover a los átomos del lugar o sea no le va a quitar ni poner nada a la molécula al sustrato nada más va a jugar y va a cambiar los átomos del lugar por ejemplo este hidrógeno en lugar de estar arriba lo va a pasar para abajo es lo que va a hacer la isomerada y finalmente las óxido reductasas lo que van a hacer es que le van a sacar electrones

a la molécula del sustrato Generalmente las óxido reductasas se usan para hacer biosensores porque los biocensores necesitan producir electricidad para comunicarse con las computadoras Entonces se usan muchísimo esas en los biosensores por ejemplo en los glucómetros para detectar Cuánta glucosa hay en la sangre se usan enzimas óxido reductasas porque producen electrones a partir del sus de la molécula de sustrato Pero igual hay muchísima socio reductasas en nuestro metabolismo en nuestro cuerpo y para poder diferenciar cuando son enzimas a partir del nombre lo único que se les hace es agregar la terminación Asa hidrolasa liasa ligasa

Asa Asa Asa todas las enzimas o más bien casi todas las miles de enzimas que hay siempre van a tener la terminación Asa dentro de su nombre y la última cosa que necesitas saber de las enzimas son sus características con esto vas a conocer Prácticamente todo lo necesario para las enzimas y es también súper fácil una característica es su especificidad alta o sea porque hay tantas miles de enzimas hay miles de moléculas diferentes o sea miles de sustratos diferentes y se necesita a una enzima Por cada sustrato Por eso hay miles y miles de enzimas

y cada enzima va a ser súper específica ante algún sustrato si llega a otro no va a actuar sobre el otro va a actuar Siempre sobre uno mismo por ejemplo aquí están las enzimas y está encima de aquí únicamente va a actuar sobre este porque es el único que encaja la perfección en su sitio activo por ejemplo esta otra encima no va a poder actuar sobre estos sustratos porque no entran a su sitio activo únicamente sobre este sustrato de aquí que tiene la misma figura la segunda es que su velocidad de cómo actúan se va

a ver afectada por el pH y la temperatura lo que hablamos hace ratito y si les damos estas condiciones de pH y temperatura las adecuadas van a trabajar a una velocidad de reacción altísima o se van a actuar de forma rapidísima van a poder catalizar o sea actuar sobre millones y millones de sustratos en un segundo o sea es rapidísima su velocidad de reacción y la última y gran ventaja que nos diferencian de los ingenieros químicos a todos los que estamos en áreas de ciencias biológicas es que estas reacciones enzimáticas ocurren con muy poquita energía

o sea en la Gráfica de energía para que ocurra una reacción en general tiene que hacer esto tiene que utilizar muchísima energía para que ahora sí reaccione y ya se produzca el producto Bueno pues enzimas no necesitan de tanta energía las enzimas lo que hacen es que utilizan bien poquita energía para poder crear el producto Entonces esto es lo que nos diferencia de los ingenieros químicos hay reacciones químicas que necesitan de 300 400 800 grados centígrados de temperatura para que puedan ocurrir y tarda muchísimo tiempo en que pueda ocurrir esta reacción a diferencia de las

enzimas que utilizan muy poquita energía y la velocidad es rapidísima a la que actúa esa es la mayor ventaja que tenemos sobre los ingenieros químicos y los que estamos en áreas de ciencias biológicas como los biotecnólogos bioquímicos biomédicos biólogos etcétera y pues bueno muchísima información pero ahora ya sabemos cómo funcionan de forma completa las enzimas o sea cómo funcionan molecularmente las enzimas o sea los encargados de que todo nuestra metabolismo funcione de forma adecuada y de que estemos vivos todos los seres humanos y todos los seres vivos en general ahora en el siguiente vídeo viene

la parte matemática en donde veremos Cómo calcular A qué velocidad actúa cada una de las enzimas