Hispanopedia WikiEn química y biología , la activación es el proceso mediante el cual algo se prepara o se excita para una reacción posterior .
Química
En química , la "activación" se refiere a la transición reversible de una molécula a un estado químico o físico casi idéntico, cuya característica principal es que este estado resultante presenta una mayor propensión a experimentar una reacción química específica . Por lo tanto, la activación es conceptualmente lo opuesto a la protección , en la que el estado resultante presenta una menor propensión a experimentar una reacción determinada.
La energía de activación [ 1 ] especifica la cantidad de energía libre que deben poseer los reactivos (además de su energía en reposo) para iniciar su conversión en los productos correspondientes , es decir, para alcanzar el estado de transición de la reacción. La energía necesaria para la activación puede ser bastante pequeña y, a menudo, la proporcionan las fluctuaciones térmicas aleatorias naturales de las propias moléculas (es decir, sin fuentes de energía externas).
La rama de la química que se ocupa de este tema se llama cinética química .
Biología
Bioquímica
En bioquímica , la activación, específicamente llamada bioactivación , es el proceso por el cual las enzimas u otras moléculas biológicamente activas adquieren la capacidad de realizar su función biológica, como la conversión de zimógenos inactivos (proenzimas) en enzimas activas capaces de catalizar las reacciones de sus sustratos para producir productos . La bioactivación también puede referirse al proceso por el cual los profármacos inactivos se convierten en sus metabolitos activos, o a la toxicidad de las protoxinas que las transforman en toxinas. Además, ciertas enzimas o péptidos experimentan bioactivación mediante escisión proteolítica . [ 2 ]
Una enzima puede bioactivarse de forma reversible o irreversible. Un mecanismo principal de bioactivación irreversible consiste en la escisión de un fragmento de proteína , lo que produce una enzima que permanece activa. Un mecanismo principal de bioactivación reversible es la presentación del sustrato, donde la enzima se desplaza cerca de este. Otra reacción reversible se produce cuando un cofactor se une a una enzima, la cual permanece activa mientras el cofactor está unido y deja de estarlo cuando este se elimina.
En la síntesis de proteínas , los aminoácidos son transportados por moléculas de ARN de transferencia (ARNt) y se incorporan a la cadena polipeptídica en crecimiento en el ribosoma . Para transferir los aminoácidos al ribosoma, los ARNt deben unirse covalentemente al aminoácido a través de su extremo 3' CCA. Esta unión es catalizada por la aminoacil-ARNt sintetasa (aaRS) y requiere una molécula de ATP . El aminoácido unido al ARNt se denomina aminoacil-ARNt y se considera la molécula activada en la traducción de proteínas. Una vez activado, el aminoacil-ARNt puede desplazarse al ribosoma y añadir el aminoácido a la cadena polipeptídica en crecimiento. [ 3 ]
Inmunología
En inmunología , la activación es la transición de los leucocitos y otros tipos celulares que participan en el sistema inmunitario . Por otro lado, la desactivación es la transición en sentido inverso. Este equilibrio está estrictamente regulado, ya que un grado de activación insuficiente provoca susceptibilidad a las infecciones, mientras que un grado excesivo causa enfermedades autoinmunes .
La activación y la desactivación son el resultado de diversos factores, entre ellos citocinas , receptores solubles , metabolitos del ácido araquidónico , esteroides , antagonistas de receptores , moléculas de adhesión , productos bacterianos y productos virales.
Electrofisiología
La activación se refiere a la apertura de canales iónicos , es decir, el cambio conformacional en la estructura proteica que permite el paso de iones a través de dichos canales. [ 4 ] Este cambio permite que iones específicos ( Na⁺ , K⁺ , Ca²⁺ o Cl⁻ ) atraviesen los distintos canales según sus gradientes electroquímicos únicos . La apertura de los canales iónicos se desencadena por estímulos como cambios en el voltaje de la membrana ( canales dependientes de voltaje ), la unión de ligandos ( canales dependientes de ligandos ), fuerzas mecánicas ( canales mecanosensibles ) o moléculas de señalización intracelular . La desregulación de los canales iónicos puede provocar diversas canalopatías ( epilepsia , síndrome de QT largo , fibrosis quística ). [ 5 ] [ 6 ]
Referencias
- ↑ "La energía de activación de las reacciones químicas" . Departamento de Química, Universidad de Purdue .
- ↑ Klein, Theo; Eckhard, Ulrich; Dufour, Antoine; Solis, Nestor; Overall, Christopher M. (2018-02-14). "Proteolytic Cleavage—Mechanisms, Function, and “Omic” Approaches for a Near-Ubiquitous Posttranslational Modification" . Chemical Reviews . 118 (3): 1137– 1168. doi : 10.1021/acs.chemrev.7b00120 . ISSN 0009-2665 . PMID 29265812 .
- ↑ Park SG, Schimmel P, Kim S (agosto de 2008). "Aminoacil ARNt sintetasas y sus conexiones con la enfermedad" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (32): 11043– 9. Bibcode : 2008PNAS..10511043P . doi : 10.1073/pnas.0802862105 . PMC 2516211. PMID 18682559 .
- ↑ Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002), "Canales iónicos y propiedades eléctricas de las membranas" , Biología molecular de la célula. 4.ª edición , Garland Science , consultado el 14 de octubre de 2025.
- ↑ D'Adamo, Maria Cristina; Liantonio, Antonella; Rolland, Jean-Francois; Pessia, Mauro; Imbrici, Paola (22 de abril de 2020). " Canalopatías Kv1.1: Mecanismos fisiopatológicos y enfoques terapéuticos" . Revista Internacional de Ciencias Moleculares . 21 (8): 2935. doi : 10.3390/ijms21082935 . ISSN 1422-0067 . PMC 7215777. PMID 32331416 .
- ↑ Dixon, Rose E.; Navedo, Manuel F.; Binder, Marc D.; Santana, L. Fernando (2022-07-01). "Mecanismos e implicaciones fisiológicas de la activación cooperativa de canales iónicos agrupados" . Physiological Reviews . 102 (3): 1159– 1210. doi : 10.1152/physrev.00022.2021 . ISSN 1522-1210 . PMC 8934683. PMID 34927454 .
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