Energía de activación y velocidad de reacción
La energía de activación de una
reacción química se relaciona estrechamente con su velocidad. Específicamente,
mientras mayor sea la energía de activación, más lenta será la reacción
química. Esto se debe a que las moléculas solo pueden completar la reacción una
vez que han alcanzado la cima de la barrera de la energía de activación.
Mientras más alta es la barrera, menos moléculas tendrán energía suficiente
para superarla en cualquier momento dado.
Muchas reacciones tienen energías de activación tan altas que
simplemente no proceden sin un aporte de energía. Por ejemplo, la combustión de
una sustancia como el propano libera energía, pero la velocidad de reacción efectiva
es cero a temperatura ambiente. Cuando una chispa provee la energía suficiente
para que algunas moléculas superen la barrera de la energía de activación, esas
moléculas completan la reacción, y liberan energía. La energía liberada ayuda a
otras moléculas de combustible a superar la barrera de activación, lo que
produce una reacción en cadena.
La mayoría de las reacciones que se llevan a cabo en las células son
como el ejemplo de la combustión de hidrocarburos: la energía de activación es
demasiado alta para que las reacciones ocurran de manera significativa a
temperatura ambiente. Al principio, esto puede parecer un problema; después de
todo, no puedes prender una chispa dentro de una célula sin causarle daño.
Afortunadamente, es posible disminuir la energía de activación de una reacción
y con ello aumentar su velocidad de reacción. Este proceso de aceleración de
una reacción mediante la disminución de su energía de activación se conoce
como catálisis y el factor que se añade para bajar la
energía se llama catalizador. Los catalizadores
biológicos se denominan enzimas. (1)
Las
enzimas son sustancias que poseen una extraordinaria capacidad catalítica,
tienen un alto grado de especificidad por sus sustratos, aceleran reacciones
químicas específicas y funcionan en soluciones acuosas bajo condiciones suaves
de temperatura y pH. Las enzimas, actuando en secuencias organizadas, catalizan
los cientos de reacciones que ocurren en una vía metabólica mediante la cual un
nutriente es degradado o biosintetizado asegurando la supervivencia y
proliferación celular. Algunas de las enzimas son reguladoras, esto es, que
pueden responder a varias señales metabólicas cambiando de acuerdo a éstas su
actividad catalítica. A través de la acción de las enzimas reguladoras, los
sistemas enzimáticos están altamente coordinados para formar un conjunto
armónico entre las diferentes actividades metabólicas y de esta manera sostener
la vida. (2)
Puedes descargar la práctica desde el siguiente link.
1.- Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A.,
Minorsky, P. V. y Jackson, R. B. (2011). An introduction to metabolism
(Introducción al metabolismo). En Campbell
biology (Biología de Campbell) (10 ed.). San Francisco, CA: Pearson.
2.- Islas, M. I.; (N.D.); Enzimología Vegetal; recuperado el
04 de octubre de 2018, de file:///C:/Users/personal/Downloads/515086243.Enzimologia.pdf
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