PROFESOR: WILMER SOLERPROFESOR: WILMER SOLER TT..

TERMODINÁMICATERMODINÁMICA

Estudio de las transformaciones energéticas que Estudio de las transformaciones energéticas que

acompañan los cambios físicos y químicos de laacompañan los cambios físicos y químicos de la

materia. Le interesa solo los estados inicial y final. materia. Le interesa solo los estados inicial y final.

La bioenergéticaLa bioenergética estudia esas transformacionesestudia esas transformaciones

en los seres vivos y es útil en la determinación deen los seres vivos y es útil en la determinación de

la dirección y magnitud de energía a la que se la dirección y magnitud de energía a la que se

producen las reacciones Bioquímicas.producen las reacciones Bioquímicas.

LEYES DE LA TERMODINÁMICALEYES DE LA TERMODINÁMICA 1.1. La cantidad total de energía del universo es constante.La cantidad total de energía del universo es constante.

No se crea ni se destruye, se transforma.No se crea ni se destruye, se transforma.

2. El desorden del universo aumenta siempre. 2. El desorden del universo aumenta siempre.

Los procesos físicos y químicos solo se producen Los procesos físicos y químicos solo se producen

espontáneamente cuando aumenta el desorden. espontáneamente cuando aumenta el desorden.

ΔΔSuniverso = Suniverso = ΔΔSentorno + Sentorno + ΔΔSsistemaSsistema

3. Al acercarse la temperatura de un cristal sólido perfecto 3. Al acercarse la temperatura de un cristal sólido perfecto

al cero absoluto (ºK), el desorden se aproxima a cero.al cero absoluto (ºK), el desorden se aproxima a cero.

ΔG = ΔH – TΔS

ΔH negativa

Se libera energía durante la

reacción

ΔS positiva

Aumenta la aleatoriedad o desorden

del sistema.

Si TΔS es suficientemente grande,

ΔG será negativo y aumentara

ΔSuniv (reaccion favorable)

ECUACION DE LA ENERGIA LIBRE DE GIBBS

Hidratación de iones en solución

Combustión de la gasolina

Equilibrio a través de una membrana

La célula viva como un sistema La célula viva como un sistema

termodinámicotermodinámico

Estructura del ATP

HIDRÓLISIS DEL ATPHIDRÓLISIS DEL ATP

ESTABILIDAD DEL FOSFATOESTABILIDAD DEL FOSFATO

Energía libre estándar de la hidrólisis de

biomoleculas fosforiladas seleccionadas

MOLECULA ΔGº´

Kcal/mol kJ/mol

glucosa -6- fosfato -3,3 -13,8

fructosa -6- fosfato -3,8 -15,9

glucosa -1- fosfato -5 -20,9

ATP → ADP + Pi -7,3 -30,5

ATP → AMP + PPi -7,7 -33,5

PPi → 2Pi -8 -33,5

fosfocreatina -10,3 -43,1

glicerato-1,3-bifosfato -11,8 -49,4

carbamoil fosfato -12,3 -51,5

fosfoenolpiruvato -14,8 -61,9

TRANSFERENCIA DE GRUPO FOSFATOTRANSFERENCIA DE GRUPO FOSFATO

DCBA

BADC

RTGG lnº´´

KeqRTG lnº´

R = 1,98 cal/mol.ºK

REACCIONES ACOPLADASREACCIONES ACOPLADAS

DOS REACCIONES ACOPLADASDOS REACCIONES ACOPLADAS

Valor neto de Valor neto de ΔΔGºGº´́= = -- 12,5 KJ/mol (12,5 KJ/mol (--3,0 Kcal/mol)3,0 Kcal/mol)

CELULA ELECTROQUIMICACELULA ELECTROQUIMICA

REACCIONES DE OXIDOREDUCCIÓNREACCIONES DE OXIDOREDUCCIÓN

SEMIRREACCIÒN

REDOX

Potenciales de

reduccion estandar

Eº (voltios)

2H + 2 e- → H2 -0,42 Estándar de refer

NAD+ + H+ + 2 e- → NADH -0,32

S + 2H+ + 2 e- → H2S -0,23

FAD + 2 H+ + 2 e- → FADH2

-0,22

Acetaldehido + 2 H+ + 2 e- → etanol -0,2

Cu+ → Cu2+ + e- -0,16

Citocromo b (Fe3+) + e- → citocromo b (Fe2+) 0,075

Citocromo c1 (Fe3+) + e- → citocromo c

1(Fe2+) 0,22

Citocromo c (Fe3+) + e- → citocromo c (Fe2+) 0,235

Citocromo a (Fe3+) + e- → citocromo a (Fe2+) 0,29

Fe3+ + e- → Fe2+ 0,77

½ O2 + 2H+ + 2 e- → H

2O 0,82

Potenciales de reduccion estandar

ºº´ EnFG

n = # de electrones

F = constante de Faraday (23.063 cal/equivalentes x voltios)