BIOENERGETICA 2012-I WCC.ppt

8/17/2019 BIOENERGETICA 2012-I WCC.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/bioenergetica-2012-i-wccppt 1/34

BIOENERGETICA



La bioenergética es el estudio

de las transformaciones deenergía que tienen lugar en lacélula, y de la naturaleza y

función de los procesosquímicos en los que se basanesas transformaciones, lascuales siguen las leyes de latermodinámica

CATEDRA DE BIOQUIMICA 2



TERMODINAMICA Y LAVIDA

C 3



CONCEPTOSTERMODINAMICOS

• ENERG!" Es la “capacidad para producir un trabajo”.

• #$#%E&!" ' toda porción deluni(erso que se somete aestudio)

• &E*$+" 'es lo que rodea al

sistema)• N$-ER#+ . #$#%E&! / &E*$+

4



Sistema cerrado

No mantiene la vida

Evoluciona haciael equilibrio

Sistema abierto

Mantiene la vida

Estado estacionario



SERES VIVOS

Máquinasquímicas

que operan

a T y Pconstantes

Sistemas

termodinámicos abiertos enestado

estacionario





PRINCIPIOS DE LATERMODINÁMICA

• 0R$&ER 0R$N1$0$+"'

LA ENERGA TOTAL DEL !NI"ERSOPERMANECE CONSTANTE”

Equi(ale a decir" la energía del uni(erso no se creani se destruye, permanece in(ariante2 #olo se

transforma2• #EGN*+ 0R$N1$0$+"

“ LA ENTROPA DEL !NI"ERSO A!MENTA”Equi(ale a decir que el grado de desorden en el

uni(erso aumenta2

8



DEFINICIONES• ENTALPÍA (Η : es la energía en forma de

calor, liberada o consumida en un sistemaa ,% y 0 constantes2

• ENTROPÍA (S): energía no degradada, noutilizada para realizar traba3o2

• ENERGÍA LIBRE (G): energía disponiblepara realizar traba3o2 Es Energía contenidaen las moléculas2 Representa la energíaintercambiada en una reacción química

9



CAMBIOS DE ENERGÍA LIBRE ENLAS REACCIONES QUÍMICAS

• &edir el contenido de energía de un sistema esmuy difícil, generalmente medimos el cambio deenergía entre dos estados2

• La (ariación de energía 4∆G) para ir de ! 5acia 6 es" ∆ G6! . G6 7 G!

0ara ir de 6 5acia !"

∆ G!6 . G! 8 G6 . 7 ∆G6!

• &atemáticamente" ∆G . ∆9 7%∆#

A #$

%

10




• Las reacciones cuya ∆G es positi(o notranscurren espontáneamente2

• Las reacciones cuyo ∆G es negati(o son laque se producen espontáneamente2

• #i ∆G . : la reacción se encuentra enequilibrio químico2

• 9ay una relación entre ∆G y la constante

de equilibrio" G = Gº RT l! "#$%&'%s*+"$,a-.%s*

#i ∆G . : 4en el equilibrio;" ∆G< . 7R% ln=eq

11



• 0R+1E#+ E>+%?R&$1+" es aquel

que transcurre con liberación decalor al medio2• 0R+1E#+ EN*+%?R&$1+" el que

transcurre tomando calor del medio2• 0R+1E#+ E>ERG@N$1+" libera

energía2 4E#0+N%!NE+;

• 0R+1E#+ EN*ERG@N$1+" absorbeenergía2 4N+ E#0+N%!NE+;

12




• ∆G< es la (ariación de Energía Libreen condiciones estándar 4%<. ABC<=,

D . F&, 0 . Fatm;• ∆G< es la (ariación de energía libreestándar a un p9 próHimo al

Isiológico 4p9 . J;• R . F,BCJ calKmol grado

13







CO&O HACEN LOS SERES 'I'OS PARALLE'AR A CA#O REACCIONES ANA#ÓLICAS

( PROCESOS )UE RE)UIEREN ENERGÍA

A TRAVES DE REACCIOES ACOP!ADAS

E"ementos# $na reacci%n que "ibera ener&ía

' $na reacci%n que requiera ener&ía

( $n intermediario com)n



REACCIOES

E*ER+,ICAS

-!iberan ener&ía"ibre.

REACCIOES

EDER+,ICAS

-Requieren ener&ía"ibre.ATP

TRASPORTADOR DE EER+íADESDE !OS PROCESOS CE!$!ARES PRODUCTORESDE ENERGíA A !OS PROCESOS )UE RE)UIEREN

ENERGÍA

RE!11$+NE# !1+0L!*!#







E3EMP!O 2os4ori"aci%n de "a &"ucosa acop"adaa "a 5idr%"isis de" ATP

ATP 0 6'O ADP 0 4os4ato

+"ucosa 0 4os4ato +"ucosa787P 0 6'O

E"ementos$na reacci%n que "ibere ener&ía - ∆+9O.

$na reacci%n que requiera ener&ía -∆+:O.

$n intermediario com)n

REACCION $

REACCION 1

REACCION %

∆+;<-=3 mo"7#.

7(>?@

0#8?

ATP 0 &"ucosa 7#B?'

REACCION %

4os4ato



• Las células necesitan de energía parapoder realizar sus acti(idades de

desarrollo, crecimiento, reno(ación desus estructuras, síntesis de moléculas,etc2

• La energía química que utiliza unacélula animal para realizar traba3opro(iene principalmente de la

oHidación de sustancias incorporadascomo alimentos2 4carbo5idratos,grasas;



• &etabolismo" es la suma de todas lasreacciones químicas que ocurren en la

célula2 %iene lugar en una serie dereacciones catalizadas, llamadas 'rutasmetabólicas)2

• 1atabolismo" es la fase degradadora2Las moléculas nutrientes se con(iertenen otras mas pequeas y simples2

• !nabolismo" moléculas pequeasreaccionan para con(ertirse en otrasmas grandes y comple3as2

22



REL!1$+N EN%RE 1!%!6+L$#&+ M!N!6+L$#&+



R%!# &E%!6+L$1!#



• !l producirse una transformaciónquímica, generalmente se rompenenlaces y el contenido de energíade las moléculas aumenta o

disminuye2 4∆

G aumenta odisminuye;• La 'moneda) de intercambio de

Energía en los procesos biológicoses el !%0




COMPUESTOS DE

ALTA ENERGÍA

26



27

• *esde el punto de (ista energético, una reaccióncon un ∆G positi(o no podría ocurrir a no ser queeHista un aporte de energía que la 5aga posible2

• *ic5o aporte, lo pro(een compuestos de altocontenido energético, que se caracterizan portener enlaces que al romperse liberan una altacantidad de energía2 Este proceso se llama

acoplamiento2• &+LE1L!# *E !L%! ENERG$! " !%0, !cetil71o!,

1reatina osfato, osfoenol 0iru(ato, por e3emplo2





ENERGIA LI#RE ESTANDAR DE HIDRÓLISIS

DE ALGUNOS CO&PUESTOS FOSFORILADOS

Fo*oeno!+"ru,"-o . /$0%$12.Fo*og!"-ero! *o*ato . 3402Fo*o-reat"na . 320$ATP5A&P6PP"7 .3818

ATP 5ADP6P"7 . 2908G!u-oa $.*o*ato . %904Fru-toa /.*o*ato . $80/G!"-ero!.$.P . 40$

5:;<mo!7

fosfato ADP HOH ATP +↔+ fosfato ADP HOH ATP +↔+

´G∆



ATP• Es el compuesto de alta energía de

mayor importancia en la célula2• El !%0 a p9 Isiológico se encuentra

como !%0O72 Las O cargas negati(as se

encuentran próHimas y originantensiones intramoleculares quedesaparecen al 5idrolizarse en !*0/0i o !&0/00i2

• !demás los productos de la 5idrólisis sesol(atan me3or y se estabilizan porresonancia contribuyendo a disminuir

∆G y desplazando la reacción 5acia30





CATEDRA DE BIOQUIMICA Brom.Maria !" #i"ar Cor$!%o

32






Documents

BIOENERGETICA 2012-I WCC.ppt