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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.
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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
