BIOENERGETICA

Estudio de las transformaciones energéticas que acompañan a

las reacciones bioquímicas,

(reacciones químicas en los sistemas vivos).

BIOENERGETICA

Síntesis

Actividades Mecánicas

Gradientes Concentració

n

Liberación de Calor

Producción de Luz

Potenciales Eléctricos

TERMODINAMICATodo en el Universo está regido

por las Leyes de Termodinámica que son las leyes que rigen los cambios en energía

Primera Ley de TermodinámicaPrimera Ley de Termodinámica–Ley de Conservación de Energía–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 Segunda Ley de TermodinámicaTermodinámicaLa 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 cerradosLa célula es un sistema abiertosistema 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 condiciones estándarestándar:• 25ºC,• 1 Atm de presión • reactantes y productos a

concentración de 1.0 M • pH 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 reacciónREACTIVOS

PRODUCTOS

EXERGÒNICAS Y ENDERGÒNICAS

TIPOS DE REACCIONES

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

REACTIVOS: A(5) PRODUCTOS: B (1) – C(2)

A B + C

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

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

B+C A

1+2 5

+2

METABOLISMO

Es el conjunto de todas las reacciones que

ocurren en la célula o en el organismo.

CATABOLISMO

ANABOLISMOReacciones de sìntesis. (endergònicas)

Con molèculas simples se forman molèculas complejas.

Requiere gasto de energía

impulsado por el ATP obtenido en el catabolismo

INTERCAMBIO DE GRUPO FOSFORILO

El ATP (ATP (AAdenosín denosín TTrifosfato)rifosfato) 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 ELECTRONESLa 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),NADHNADP(nicotidaminadenindinucleótidofosfat

o) y NADPHFAD (flavinadenindinucléotido) FADH

REACCIONES ACOPLADASSe 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.