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Mariam
3/12/2025
Biología
El metabolisme cel·lular i els enzims
286
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3 dic 2025
•
Mariam
@mariam_pppp
¿Alguna vez te has preguntado cómo tu cuerpo convierte la... Mostrar más
Tu cuerpo es como una fábrica que nunca para, y el metabolismo celular es el conjunto de todas las reacciones químicas que ocurren dentro de tus células. Estas reacciones tienen dos objetivos principales: conseguir materia para crecer y obtener energía para las funciones vitales.
Imagina que tu cuerpo es como un edificio que constantemente necesita renovaciones. La materia se usa para crecer, desarrollarse y mantener todas las estructuras, porque las moléculas son inestables y los organismos deben renovar constantemente su estructura.
La energía se almacena en los enlaces químicos de las sustancias de reserva, pero cuando la necesitas, se transforma en diferentes tipos: energía mecánica para moverte, calorífica para mantener tu temperatura, eléctrica para los impulsos nerviosos, e incluso luminosa en algunos organismos.
Dato curioso: Las luciérnagas convierten la energía química en luz para brillar en la oscuridad, ¡todo gracias a su metabolismo especial!
El metabolismo se divide en dos procesos opuestos pero complementarios. El catabolismo descompone moléculas complejas en otras más simples, liberando energía que se almacena en una molécula especial llamada ATP. Por el contrario, el anabolismo construye moléculas complejas a partir de otras más simples, pero necesita energía del ATP para funcionar.
El ATP (adenosina trifosfato) es como el dinero de tus células - la "moneda energética" que permite que todo funcione. Esta molécula es increíblemente eficiente porque puede almacenar y liberar energía muy fácilmente gracias a sus dos enlaces especiales llamados enlaces esterfosfóricos.
Cuando el ATP se hidroliza (se rompe con agua), libera 7,3 kcal/mol de energía y se convierte en ADP (adenosina difosfato) más un grupo fosfato. Si necesitas más energía, el ADP también puede romperse y liberar otras 7,3 kcal/mol, convirtiéndose en AMP (adenosina monofosfato).
Tu cuerpo puede fabricar ATP de tres maneras diferentes. La fosforilación a nivel del sustrato ocurre directamente en ciertas reacciones metabólicas. La fosforilación oxidativa sucede en las mitocondrias usando una cadena de transporte de electrones. La fotofosforilación solo ocurre en plantas durante la fotosíntesis, transformando la energía luminosa en química.
Importante: Aunque el ATP es perfecto para uso inmediato, cuando no necesitas energía al momento, tu cuerpo la guarda en almidón, glucógeno o grasas, que almacenan mucha más energía por gramo.
Comparando las reservas energéticas: el almidón y glucógeno aportan 4 kcal/g, las grasas 9 kcal/g, pero el ATP solo 0,0014 kcal/g. ¡Por eso necesitas otras moléculas para almacenar energía a largo plazo!
Los seres vivos obtienen carbono y energía de diferentes fuentes, creando distintos tipos de metabolismo. Según la fuente de carbono, tenemos organismos autótrofos (usan CO₂ atmosférico) y heterótrofos (usan materia orgánica como glucosa o grasas).
En cuanto a la energía, algunos organismos usan la luz (fotosíntesis) mientras otros aprovechan reacciones químicas (quimiosíntesis). Esto crea cuatro combinaciones: fotolitótrofos como las algas, fotoorganótrofos como ciertas bacterias, quimiolitótrofos como las bacterias del azufre, y quimioorganótrofos como los animales (¡incluidos nosotros!).
El control del metabolismo se realiza principalmente mediante biocatalizadores o enzimas, que son proteínas que permiten que las reacciones ocurran. En organismos multicelulares como tú, también existe el control hormonal.
Para recordar: Las hormonas son mensajeros químicos fabricados en glándulas endocrinas que viajan por la sangre hasta órganos específicos para regular funciones.
Las hormonas pueden ser de naturaleza proteica (hidrófilas) o lipídica (hidrófobas). Las proteicas se reconocen en la membrana celular y actúan mediante segundos mensajeros como el AMPc. Las hormonas esteroideas atraviesan la membrana, se unen a receptores en el citoplasma y van al núcleo para promover la síntesis de enzimas específicas.
Los enzimas son las "herramientas" más sofisticadas de tu cuerpo - biocatalizadores que aceleran las reacciones químicas rebajando la energía de activación. Imagina que una reacción química es como empujar una pelota sobre una montaña: los enzimas hacen que esa montaña sea mucho más baja y fácil de superar.
Aunque muchas reacciones químicas liberan energía (reacciones exergónicas), no ocurren espontáneamente porque primero necesitan un empujón inicial. Este "empujón" es la energía de activación, y los enzimas son expertos en reducirla dramáticamente.
Casi todos los enzimas son proteínas globulares solubles en agua (excepto los ribozimas). Tienen las características típicas de todos los catalizadores: aceleran muchísimo las reacciones y no se consumen durante el proceso. Pero además tienen cuatro características especiales: son muy específicos, trabajan a temperatura ambiente, son extremadamente activos y tienen un peso molecular muy elevado.
Dato fascinante: Los enzimas pueden acelerar las reacciones hasta mil millones de veces comparado con las reacciones sin catalizador.
Estructuralmente, pueden ser enzimas estrictamente proteicos o holoenzimas (formados por una parte proteica llamada apoenzima y una parte no proteica llamada cofactor). Los cofactors pueden ser inorgánicos (iones metálicos) u orgánicos (coenzimas).
La sustancia sobre la que actúa un enzima se llama sustrato, y la zona donde se unen se conoce como centro activo. Es como una cerradura muy específica que solo acepta la llave correcta (el sustrato).
En reacciones con un solo sustrato, el enzima forma un complejo enzima-sustrato, creando tensiones que debilitan los enlaces del sustrato. Esto hace que sea mucho más fácil llegar al estado de transición. Una vez completada la transformación, se forma el complejo enzima-producto, que se separa liberando el enzima intacto y el producto final.
El centro activo tiene características muy especiales: ocupa solo una pequeña parte del volumen total del enzima, tiene forma de cavidad tridimensional que facilita que el sustrato encaje perfectamente, y está formado por aminoácidos específicos con diferentes funciones.
Recuerda: Los aminoácidos del centro activo se clasifican en tres tipos: de fijación (sujetan el sustrato), catalízadores (provocan la transformación) y estructurales (mantienen la forma del enzima).
La especificidad de los enzimas puede ser absoluta (solo actúa sobre un sustrato), de grupo (reconoce un grupo de moléculas determinado) o de clase (depende del tipo de enlace, no de la molécula). La cinética enzimática nos enseña que al aumentar la concentración de sustrato aumenta la velocidad de reacción, hasta llegar a la saturación del enzima.
Los enzimas son muy sensibles a las condiciones del ambiente, y tres factores principales influyen en su actividad. La temperatura tiene un efecto crucial: cada enzima tiene una temperatura óptima donde funciona mejor, pero si la temperatura sube demasiado, el enzima se desnaturaliza y pierde su estructura y función.
El pH también es crítico - los enzimas tienen un rango de pH entre dos valores límite donde son eficaces. Fuera de estos límites se desnaturalizan, y dentro del rango hay un pH óptimo donde presentan máxima eficacia. Esto depende del tipo de enzima y sustrato, porque el pH afecta la ionización de los grupos del centro activo.
Los inhibidores son sustancias que disminuyen o impiden completamente la actividad de un enzima. Pueden ser perjudiciales (venenos) o beneficiosos (medicamentos como la penicilina que bloquea enzimas bacterianos, o el AZT que retarda el desarrollo del SIDA).
Aplicación práctica: La penicilina funciona inhibiendo enzimas que construyen la pared bacteriana, por eso es efectiva contra infecciones bacterianas pero no afecta nuestras células.
La inhibición puede ser irreversible (el inhibidor se fija permanentemente) o reversible (bloqueo temporal). La inhibición reversible se divide en competitiva (el inhibidor compite con el sustrato por el centro activo) y no competitiva (el inhibidor se une en otro sitio pero impide la función del enzima).
Los enzimas alostéricos son súper especiales porque pueden cambiar de forma como transformers moleculares. Tienen dos configuraciones estables: activa e inactiva, y además del centro activo tienen centros reguladores donde se unen sustancias llamadas ligandos.
Estos ligandos pueden ser activadores (hacen que el enzima pase de inactivo a activo) o inhibidores (lo contrario). Algunos enzimas tienen múltiples centros reguladores, permitiendo una regulación muy fina del metabolismo.
Los coenzimas son cofactores orgánicos que actúan como transportadores de grupos químicos. A diferencia del apoenzima, el coenzima sí se modifica durante la reacción, funcionando como un segundo sustrato. Si la unión fuera permanente, se llamaría grupo prostético en lugar de coenzima.
Conexión con la nutrición: Muchos coenzimas contienen vitaminas en su estructura, por eso una dieta equilibrada es esencial para el funcionamiento de los enzimas.
Los coenzimas más importantes son los de oxidación-reducción que transportan protones y electrones, y los de transferencia que transportan grupos específicos. Las vitaminas son compuestos que los animales no podemos sintetizar suficientemente y debemos obtener de la dieta.
Los enzimas se nombran de forma sistemática: primero el nombre del sustrato, después el coenzima si existe, y finalmente la función. Generalmente se simplifica usando el nombre del sustrato terminado en "-asa" (como lactasa, que actúa sobre la lactosa).
Los enzimas se clasifican en seis clases principales según el tipo de reacción que catalizan. Las oxidorreductasas realizan reacciones de oxidación-reducción, incluyendo las oxidasas que aceptan electrones y las deshidrogenasas que separan átomos de hidrógeno.
Las transferasas mueven grupos químicos de una molécula a otra sin que queden libres. Las hidrolasas rompen enlaces añadiendo agua, aportando -OH a una parte y -H a otra. Las liasas separan grupos sin intervención de agua, generalmente creando o eliminando enlaces dobles.
Tip para exámenes: Recuerda que cada clase de enzima tiene una función específica: oxidorreductasas , transferasas (transferir grupos), hidrolasas (romper con agua), liasas , isomerasas (cambiar posiciones) y ligasas (unir moléculas con ATP).
Las isomerasas cambian la posición de grupos dentro de la misma molécula, creando isómeros. Finalmente, las ligasas unen moléculas o grupos utilizando la energía proporcionada por la hidrólisis del ATP, siendo esenciales para procesos como la síntesis de proteínas y la reparación del ADN.
Nuestro compañero de IA está específicamente adaptado a las necesidades de los estudiantes. Basándonos en los millones de contenidos que tenemos en la plataforma, podemos dar a los estudiantes respuestas realmente significativas y relevantes. Pero no se trata solo de respuestas, el compañero también guía a los estudiantes a través de sus retos de aprendizaje diarios, con planes de aprendizaje personalizados, cuestionarios o contenidos en el chat y una personalización del 100% basada en las habilidades y el desarrollo de los estudiantes.
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La app es muy fácil de usar y está muy bien diseñada. Hasta ahora he encontrado todo lo que estaba buscando y he podido aprender mucho de las presentaciones. Definitivamente utilizaré la aplicación para un examen de clase. Y, por supuesto, también me sirve mucho de inspiración.
Pablo
usuario de iOS
Esta app es realmente genial. Hay tantos apuntes de clase y ayuda [...]. Tengo problemas con matemáticas, por ejemplo, y la aplicación tiene muchas opciones de ayuda. Gracias a Knowunity, he mejorado en mates. Se la recomiendo a todo el mundo.
Elena
usuaria de Android
Vaya, estoy realmente sorprendida. Acabo de probar la app porque la he visto anunciada muchas veces y me he quedado absolutamente alucinada. Esta app es LA AYUDA que quieres para el insti y, sobre todo, ofrece muchísimas cosas, como ejercicios y hojas informativas, que a mí personalmente me han sido MUY útiles.
Ana
usuaria de iOS
Está app es muy buena, tiene apuntes que son de mucha ayuda y su IA es fantástica, te explica a la perfección y muy fácil de entender lo que necesites, te ayuda con los deberes, te hace esquemas... en definitiva es una muy buena opción!
Sophia
usuario de Android
Me encanta!!! Me resuelve todo con detalle y me da la explicación correcta. Tiene un montón de funciones, ami me ha ido genial!! Os la recomiendo!!!
Marta
usuaria de Android
La uso casi diariamente, sirve para todas las asignaturas. Yo, por ejemplo la utilizo más en inglés porque se me da bastante mal, ¡Todas las respuestas están correctas! Consta con personas reales que suben sus apuntes y IA para que puedas hacer los deberes muchísimo más fácil, la recomiendo.
Izan
usuario de iOS
¡La app es buenísima! Sólo tengo que introducir el tema en la barra de búsqueda y recibo la respuesta muy rápido. No tengo que ver 10 vídeos de YouTube para entender algo, así que me ahorro tiempo. ¡Muy recomendable!
Sara
usuaria de Android
En el instituto era muy malo en matemáticas, pero gracias a la app, ahora saco mejores notas. Os agradezco mucho que hayáis creado la aplicación.
Roberto
usuario de Android
Esto no es como Chatgpt, es MUCHISMO MEJOR, te hace unos resúmenes espectaculares y gracias a esta app pase de sacar 5-6 a sacar 8-9.
Julyana
usuaria de Android
Es la mejor aplicación del mundo, la uso para revisar los deberes a mi hijo.
Javier
usuario de Android
Sinceramente me ha salvado los estudios. Recomiendo la aplicación 100%.
Erick
usuario de Android
Me me encanta esta app, todo lo que tiene es de calidad ya que antes de ser publicado es revisado por un equipo de profesionales. Me ha ido genial esta aplicación ya que gracias a ella puedo estudiar mucho mejor, sin tener que agobiarme porque mi profesor no ha hecho teoría o porque no entiendo su teoría. Le doy un 10 de 10!
Mar
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La app es muy fácil de usar y está muy bien diseñada. Hasta ahora he encontrado todo lo que estaba buscando y he podido aprender mucho de las presentaciones. Definitivamente utilizaré la aplicación para un examen de clase. Y, por supuesto, también me sirve mucho de inspiración.
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Mariam
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¿Alguna vez te has preguntado cómo tu cuerpo convierte la comida en energía para moverte, pensar y vivir? El metabolismo celulares precisamente ese increíble proceso que mantiene a todos los seres vivos funcionando. Vamos a descubrir cómo las células... Mostrar más
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Tu cuerpo es como una fábrica que nunca para, y el metabolismo celular es el conjunto de todas las reacciones químicas que ocurren dentro de tus células. Estas reacciones tienen dos objetivos principales: conseguir materia para crecer y obtener energía para las funciones vitales.
Imagina que tu cuerpo es como un edificio que constantemente necesita renovaciones. La materia se usa para crecer, desarrollarse y mantener todas las estructuras, porque las moléculas son inestables y los organismos deben renovar constantemente su estructura.
La energía se almacena en los enlaces químicos de las sustancias de reserva, pero cuando la necesitas, se transforma en diferentes tipos: energía mecánica para moverte, calorífica para mantener tu temperatura, eléctrica para los impulsos nerviosos, e incluso luminosa en algunos organismos.
Dato curioso: Las luciérnagas convierten la energía química en luz para brillar en la oscuridad, ¡todo gracias a su metabolismo especial!
El metabolismo se divide en dos procesos opuestos pero complementarios. El catabolismo descompone moléculas complejas en otras más simples, liberando energía que se almacena en una molécula especial llamada ATP. Por el contrario, el anabolismo construye moléculas complejas a partir de otras más simples, pero necesita energía del ATP para funcionar.
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El ATP (adenosina trifosfato) es como el dinero de tus células - la "moneda energética" que permite que todo funcione. Esta molécula es increíblemente eficiente porque puede almacenar y liberar energía muy fácilmente gracias a sus dos enlaces especiales llamados enlaces esterfosfóricos.
Cuando el ATP se hidroliza (se rompe con agua), libera 7,3 kcal/mol de energía y se convierte en ADP (adenosina difosfato) más un grupo fosfato. Si necesitas más energía, el ADP también puede romperse y liberar otras 7,3 kcal/mol, convirtiéndose en AMP (adenosina monofosfato).
Tu cuerpo puede fabricar ATP de tres maneras diferentes. La fosforilación a nivel del sustrato ocurre directamente en ciertas reacciones metabólicas. La fosforilación oxidativa sucede en las mitocondrias usando una cadena de transporte de electrones. La fotofosforilación solo ocurre en plantas durante la fotosíntesis, transformando la energía luminosa en química.
Importante: Aunque el ATP es perfecto para uso inmediato, cuando no necesitas energía al momento, tu cuerpo la guarda en almidón, glucógeno o grasas, que almacenan mucha más energía por gramo.
Comparando las reservas energéticas: el almidón y glucógeno aportan 4 kcal/g, las grasas 9 kcal/g, pero el ATP solo 0,0014 kcal/g. ¡Por eso necesitas otras moléculas para almacenar energía a largo plazo!
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En cuanto a la energía, algunos organismos usan la luz (fotosíntesis) mientras otros aprovechan reacciones químicas (quimiosíntesis). Esto crea cuatro combinaciones: fotolitótrofos como las algas, fotoorganótrofos como ciertas bacterias, quimiolitótrofos como las bacterias del azufre, y quimioorganótrofos como los animales (¡incluidos nosotros!).
El control del metabolismo se realiza principalmente mediante biocatalizadores o enzimas, que son proteínas que permiten que las reacciones ocurran. En organismos multicelulares como tú, también existe el control hormonal.
Para recordar: Las hormonas son mensajeros químicos fabricados en glándulas endocrinas que viajan por la sangre hasta órganos específicos para regular funciones.
Las hormonas pueden ser de naturaleza proteica (hidrófilas) o lipídica (hidrófobas). Las proteicas se reconocen en la membrana celular y actúan mediante segundos mensajeros como el AMPc. Las hormonas esteroideas atraviesan la membrana, se unen a receptores en el citoplasma y van al núcleo para promover la síntesis de enzimas específicas.
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Casi todos los enzimas son proteínas globulares solubles en agua (excepto los ribozimas). Tienen las características típicas de todos los catalizadores: aceleran muchísimo las reacciones y no se consumen durante el proceso. Pero además tienen cuatro características especiales: son muy específicos, trabajan a temperatura ambiente, son extremadamente activos y tienen un peso molecular muy elevado.
Dato fascinante: Los enzimas pueden acelerar las reacciones hasta mil millones de veces comparado con las reacciones sin catalizador.
Estructuralmente, pueden ser enzimas estrictamente proteicos o holoenzimas (formados por una parte proteica llamada apoenzima y una parte no proteica llamada cofactor). Los cofactors pueden ser inorgánicos (iones metálicos) u orgánicos (coenzimas).
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Recuerda: Los aminoácidos del centro activo se clasifican en tres tipos: de fijación (sujetan el sustrato), catalízadores (provocan la transformación) y estructurales (mantienen la forma del enzima).
La especificidad de los enzimas puede ser absoluta (solo actúa sobre un sustrato), de grupo (reconoce un grupo de moléculas determinado) o de clase (depende del tipo de enlace, no de la molécula). La cinética enzimática nos enseña que al aumentar la concentración de sustrato aumenta la velocidad de reacción, hasta llegar a la saturación del enzima.
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El pH también es crítico - los enzimas tienen un rango de pH entre dos valores límite donde son eficaces. Fuera de estos límites se desnaturalizan, y dentro del rango hay un pH óptimo donde presentan máxima eficacia. Esto depende del tipo de enzima y sustrato, porque el pH afecta la ionización de los grupos del centro activo.
Los inhibidores son sustancias que disminuyen o impiden completamente la actividad de un enzima. Pueden ser perjudiciales (venenos) o beneficiosos (medicamentos como la penicilina que bloquea enzimas bacterianos, o el AZT que retarda el desarrollo del SIDA).
Aplicación práctica: La penicilina funciona inhibiendo enzimas que construyen la pared bacteriana, por eso es efectiva contra infecciones bacterianas pero no afecta nuestras células.
La inhibición puede ser irreversible (el inhibidor se fija permanentemente) o reversible (bloqueo temporal). La inhibición reversible se divide en competitiva (el inhibidor compite con el sustrato por el centro activo) y no competitiva (el inhibidor se une en otro sitio pero impide la función del enzima).
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Estos ligandos pueden ser activadores (hacen que el enzima pase de inactivo a activo) o inhibidores (lo contrario). Algunos enzimas tienen múltiples centros reguladores, permitiendo una regulación muy fina del metabolismo.
Los coenzimas son cofactores orgánicos que actúan como transportadores de grupos químicos. A diferencia del apoenzima, el coenzima sí se modifica durante la reacción, funcionando como un segundo sustrato. Si la unión fuera permanente, se llamaría grupo prostético en lugar de coenzima.
Conexión con la nutrición: Muchos coenzimas contienen vitaminas en su estructura, por eso una dieta equilibrada es esencial para el funcionamiento de los enzimas.
Los coenzimas más importantes son los de oxidación-reducción que transportan protones y electrones, y los de transferencia que transportan grupos específicos. Las vitaminas son compuestos que los animales no podemos sintetizar suficientemente y debemos obtener de la dieta.
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Los enzimas se clasifican en seis clases principales según el tipo de reacción que catalizan. Las oxidorreductasas realizan reacciones de oxidación-reducción, incluyendo las oxidasas que aceptan electrones y las deshidrogenasas que separan átomos de hidrógeno.
Las transferasas mueven grupos químicos de una molécula a otra sin que queden libres. Las hidrolasas rompen enlaces añadiendo agua, aportando -OH a una parte y -H a otra. Las liasas separan grupos sin intervención de agua, generalmente creando o eliminando enlaces dobles.
Tip para exámenes: Recuerda que cada clase de enzima tiene una función específica: oxidorreductasas , transferasas (transferir grupos), hidrolasas (romper con agua), liasas , isomerasas (cambiar posiciones) y ligasas (unir moléculas con ATP).
Las isomerasas cambian la posición de grupos dentro de la misma molécula, creando isómeros. Finalmente, las ligasas unen moléculas o grupos utilizando la energía proporcionada por la hidrólisis del ATP, siendo esenciales para procesos como la síntesis de proteínas y la reparación del ADN.
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Pequeña introducción a las enzimas
Biologíatema corto enzimas 2BAC
BiologíaApuntes de biología útiles para la EBAU y bachillerato
BiologíaBiología tema 12: el metabolismo y las enzimas
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Ana
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Sophia
usuario de Android
Me encanta!!! Me resuelve todo con detalle y me da la explicación correcta. Tiene un montón de funciones, ami me ha ido genial!! Os la recomiendo!!!
Marta
usuaria de Android
La uso casi diariamente, sirve para todas las asignaturas. Yo, por ejemplo la utilizo más en inglés porque se me da bastante mal, ¡Todas las respuestas están correctas! Consta con personas reales que suben sus apuntes y IA para que puedas hacer los deberes muchísimo más fácil, la recomiendo.
Izan
usuario de iOS
¡La app es buenísima! Sólo tengo que introducir el tema en la barra de búsqueda y recibo la respuesta muy rápido. No tengo que ver 10 vídeos de YouTube para entender algo, así que me ahorro tiempo. ¡Muy recomendable!
Sara
usuaria de Android
En el instituto era muy malo en matemáticas, pero gracias a la app, ahora saco mejores notas. Os agradezco mucho que hayáis creado la aplicación.
Roberto
usuario de Android
Esto no es como Chatgpt, es MUCHISMO MEJOR, te hace unos resúmenes espectaculares y gracias a esta app pase de sacar 5-6 a sacar 8-9.
Julyana
usuaria de Android
Es la mejor aplicación del mundo, la uso para revisar los deberes a mi hijo.
Javier
usuario de Android
Sinceramente me ha salvado los estudios. Recomiendo la aplicación 100%.
Erick
usuario de Android
Me me encanta esta app, todo lo que tiene es de calidad ya que antes de ser publicado es revisado por un equipo de profesionales. Me ha ido genial esta aplicación ya que gracias a ella puedo estudiar mucho mejor, sin tener que agobiarme porque mi profesor no ha hecho teoría o porque no entiendo su teoría. Le doy un 10 de 10!
Mar
usuaria de iOS
