BIOENERGETICA BIOENERGETICA Estudio de las transformaciones energticas que

BIOENERGETICA

BIOENERGETICA Estudio de las transformaciones energéticas que acompañan a las reacciones bioquímicas, (reacciones químicas en los sistemas vivos).

Potenciales Eléctricos Síntesis Producción de Luz Actividades Mecánicas Gradientes Concentración Liberación de Calor

TERMODINAMICA Todo en el Universo está regido por las Leyes de Termodinámica que son las leyes que rigen los cambios en energía

Primera Ley de Termodinámica –Ley de Conservación de Energía – • La energía puede cambiar de una forma a otra (transformarse) o transferirse, pero la cantidad TOTAL de energía nunca cambia. • La energía no se crea ni se destruye.

Los organismos vivos deben capturar energía de su ambiente porque no la pueden crear y la cambian a otras formas que puedan utilizar para hacer trabajo.

EJEMPLOS calor

Segunda Ley de Termodinámica La tendencia en el Universo es hacia un aumento en la entropía: grado de desorden en el Universo. Todo tiende al equilibrio. .

ENTROPIA EN LOS ORGANISMOS VIVOS Los organismos vivos son altamente organizados para poder mantener un estado de baja entropía, requieren energía. Cuando un organismo vivo no puede obtener esa energía, se desorganiza y muere.

Sistemas abiertos y cerrados La célula es un sistema abierto porque intercambia energía con su medio o con el entorno. Los sistemas cerrados no intercambian materia o energìa con el entorno. Alcanzan el equilibrio.

ENERGÍA LIBRE (G) (J. Willard Gibbs ) Energía disponible para efectuar un trabajo. Es la energía útil.

CAMBIO DE ENERGÌA LIBRE: (ΔG) Es el cambio de energía libre que ocurre durante un proceso. Puede ser positiva o negativa

CAMBIO DE ENERGÍA LIBRE ESTÁNDAR (ΔGº): Describe los cambios de energía libre cuando un mol de cada reactante se convierte en un mol de producto bajo condiciones estándar: estándar • 25ºC, • 1 Atm de presión • reactantes y productos a concentración de 1. 0 M • p. H 7

CONSTANTE DE EQUILIBRIO ó Keq • proporción predecible entre concentración de productos y concentración de reactantes. • La Keq permite PREDECIR la dirección favorecida de una reacción R E A C T I V O S P R O D U C T O S

TIPOS DE REACCIONES EXERGÒNICAS Y ENDERGÒNICAS

EXERGÓNICA • Si la energía química de los reactivos es mayor que la de los productos • produce o libera energía • es favorable termodinámicamente • ocurre espontáneamente • el valor ΔG es NEGATIVO (<0) • Keq >1

A B+C REACTIVOS: A(5) PRODUCTOS: B (1) – C(2) 5 1+2 CAMBIO DE ENERGÌA -2

ENDERGÓNICA • Si la energía química de los reactivos es menor que la de los productos. • requiere energía • es desfavorable termodinámicamente, • no es espontánea • el valor ΔG es POSITIVO (>0) • Keq <1

B+C A REACTIVOS: B= 1 C=2 PRODUCTOS: A= 5 1+2 5 +2

METABOLISMO Es el conjunto de todas las reacciones que ocurren en la célula o en el organismo. ANABOLISMO METABOLISMO CATABOLISMO

Se formarán productos más simples ENERGÍA Reacciones de degradación EXERGONICA S PRODUCTOS REACCIONES CATABOLISMO Se libera energìa Con la energía liberada se obtiene ATP

ANABOLISMO Reacciones de sìntesis. (endergònicas) Con molèculas simples se forman molèculas complejas. Requiere gasto de energía impulsado por el ATP obtenido en el catabolismo

INTERCAMBIO DE ENERGÍA Intercambio de grupos fosfato Reacciones Redox Reacciones acopladas ATP, GTP NAD, FAD, NADP Exergónicaendergónica

INTERCAMBIO DE GRUPO FOSFORILO El ATP (Adenosín Trifosfato) es la molécula que interviene en todas las transacciones de energía libre que se llevan a cabo en las células por ello se la califica como "moneda universal de energía".

USO DEL ATP

Nucleotido de ribosa, adenina y 3 fosfatos. ATP

INTERCAMBIO DE ELECTRONES La transferencia de energía se puede dar por reacciones que involucran ganancia o pérdida de electrones. Se conocen como reacciones REDOX. los transportadores principales de electrones que aceptan al hidrógeno son: El NAD (nicotidaminadenindinucleótido), NADH NADP(nicotidaminadenindinucleótidofosfato) y NADPH FAD (flavinadenindinucléotido) FADH

REACCIONES ACOPLADAS Se llaman asì cuando una reacciòn exergònica ocurre al mismo tiempo que una endergònica Son catalizadas por la misma enzima La energìa que se libera en una reacciòn se aprovecha para realizar la otra.