Lógica Química y Reacciones Químicas Comunes

Lógica Química y ReaccionesQuímicas Comunes

Lógica Química y Reacciones Químicas Comunes

Las transducciones de energía biológicas que nos interesan aquí son reacciones químicas. La Química celular no abarca todas las clases de reacciones. Las reacciones que si tienen lugar en la célula representan una caja de herramientas que ha utilizado la evolución para construir la ruta metabólica.

1.-Reacciones que formas o rompen

enlaces C-C

2.-Reordenamiento internos, isomerizaciones

y eliminaciones.

3.-Reacciones de Radicales libres.

4.-Transferencias de grupos.

LA MAYORIA DE REACCIONES DE

LAS CELULAS VIVAS SE

ENCUADRAN EN 5 CATEGORIAS GENERALES

5.-Oxidorreducciones.

a) Un enlace covalente consiste en un par de electrones compartidos y en general el enlace se puede partir de 2 formas:

1.-Rotura homolítica.2.-Rotura heterolítica.

Principios Químicos Básicos

Dos mecanismos para la rotura de un enlace C-C o C-H

b) El segundo principio básico es que muchas reacciones bioquímicas intervienen interacciones entre nucleótidos y electrófilos.

Nucleófilos y electrófilos comunes en reacciones bioquímicas

Tipos de Reacciones Bioquímicas

La Rotura heterolítica de un enlace C – C forma un carbanión y un carbocatión por el contrario la formación de un enlace C – C implica la combinación de un carbonión nucleofílico con un carbocatión electrofílico.

Reacciones que forman o rompen enlaces C – C

Propiedades Químicas de los grupos carbonilo

Algunas reacciones comunes que forman y rompen enlaces C- C en sistema biológicos

Otra clase común de reacciones que se dan en las celular son las reorganizaciones intramoleculares en las que la redistribución de electrones provoca alteraciones de muchos tipos , sin que cambie el estado de oxidación global de la molécula.

Reorganizaciones internas, isomerizaciones y eliminaciones

Reacciones de radicales libres

Reacción de descarboxilación iniciada por un radical libre

Reacciones de Transferencias de grupo

Reacciones de Oxidación - Reducción

Una reacción de oxidación - reducción

Estados de oxidación del carbono en las

biomoléculas

Las ecuaciones químicas y bioquímicas no son idénticas

Las ecuaciones químicas son necesarias cuando se ha de dar cuenta de todos los átomos y cargas en una reacción.

Se utilizan las ecuaciones bioquímicas para determinar la dirección en la que transcurrirá espontáneamente.

TRANSFERENCIA DE GRUPOS FOSFORILO Y

ATP

Metabolismo: Suma de las reacciones químicas que ocurren en la célula (organizadas en series de reacciones catalizadas) =

“Rutas metabólicas”

Catabolismo: Las moléculas

nutrientes se convierten en otras mas pequeñas

y simples.

Anabolismo: moléculas pequeñas

reaccionan para convertirse en otras más grandes y

complejas.

Fase dedegradación

Fase desíntesis

ATPADP

NADPH+H+NADP+

ATPEs el compuesto de alta energía de mayor importancia en la célula.

El ATP a pH fisiológico se encuentra como ATP4-. Las 4 cargas negativas se encuentran próximas y originan tensiones intramoleculares que desaparecen al hidrolizarse en ADP+Pi o AMP+PPi.

Además los productos de la hidrólisis se solvatan mejor y se estabilizan por resonancia contribuyendo a disminuir.

Base química de la elevada variación

de energía libre

asociada a la

hidrolisis del ATP

HIDROLISIS DEL FOSFOENOLPIRUVATO (PEP)

HIDROLISIS DE 1,3-BIOFOSFOGLICERATO

HIDROLISIS DE LA FOSFOCREATINA

a)

b)

CLASIFICACION DE LOS COMPUESTOS BIOLOGICOS FOSFORIKADOS SEGÚN SUS

ENERGIAS LIBRES ESTANDAR DE HIDROLISIS

TRES POSICIONES EN EL ATP PARA EL ATAQUE POR EL NUCLEOFILO

R18O