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Orientación Universidad
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bioquimica, Apuntes de Bioquímica

Asignatura: bioquimica I, Profesor: , Carrera: Biología, Universidad: USC

Tipo: Apuntes

2014/2015

Subido el 14/01/2015

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BIOENERGÉTICA
Las actividades normales de los
organismos vivos requieren un ingreso
casi constante de energía.
Aunque estén en reposo dedican una
parte importante de su metabolismo a
la adquisición y utilización de energía.
LA BIOENERGETICA DESCRIBE LA FORMA EN LA QUE LOS ORGANISMOS ADQUIEREN,
CANALIZAN Y UTILIZAN LA ENERGIA
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¡Descarga bioquimica y más Apuntes en PDF de Bioquímica solo en Docsity!

BIOENERGÉTICA

Las actividades normales de los

organismos vivos requieren un ingreso

casi constante de energía.

Aunque estén en reposo dedican una

parte importante de su metabolismo a

la adquisición y utilización de energía.

LA BIOENERGETICA DESCRIBE LA FORMA EN LA QUE LOS ORGANISMOS ADQUIEREN,

CANALIZAN Y UTILIZAN LA ENERGIA

W

Q +

W +

Q -

ENERGETICA

DE

LA

VIDA

ENTORNO O MEDIO AMBIENTE

SISTEMA ABIERTO

Los seres vivos deben cumplir las leyesfisicas y quimicas:La Ley de Conservación de la Energía o 1ªLey de la Termodinámica:“En cualquier proceso, la Energía total delsistema y de su entorno permanececonstante”. En un proceso determinado, laenergía no se crea ni se destruye peropuede transformarse de una forma en otra.La segunda ley de la termodinámica tratade la energía y sus transformaciones yestablece que:

“los procesos físicos y químicos tienden a

aumentar el DESORDEN (S)”

Características que distinguen a la materia viva:-COMPLEJIDAD-ORDEN MOLECULAR-AUTORREPRODUCCION

ENERGETICA

DE

LOS SERES VIVOS

Los seres vivos son sistemas abiertos ypor lo tanto habrá cambios de Energia ytambién de Entropia. Tendremos que teneren cuenta ambos cambios para definir losprocesos.

Características que distinguen a la materia viva:-COMPLEJIDAD-ORDEN MOLECULAR-AUTORREPRODUCCION

ENERGETICA

DE

LOS SERES VIVOS

Los seres vivos son sistemas abiertos ypor lo tanto habrá cambios de Energia ytambién de Entropia. Tendremos que teneren cuenta ambos cambios para definir losprocesos.

La vida se basa en la

creación y duplicación del

orden en un medio caótico.

Esta ordenación utiliza

energía

¿Cuál es el sentido favorecido en el proceso?

∆∆∆∆

G =

∆∆∆∆

H – T

∆ ∆

∆ ∆

S

Endotérmica (+)

H – T

S

Termodinamicamente desfavorecido,está favorecido el proceso reverso

Positivo

G>

(Endergonico

Reversible al equilibrio

Cero

G=

Exotérmica

H – T

S

Termodinamicamente favorecido

Negativo

G<

(Exergonico)

El proceso es…..

Si

G es…

Los procesos reversibles se producen siempre cerca de un estado de equilibrioLos procesos irreversibles se producen siempre lejos de un estado de equilibrio

Los procesos favorecidos no son necesariamente rápidos.

El signo, la magnitud de

G y por tanto el sentido de la

reacción depende de 2 factores:

[ ] efectiva de sustratos y productos

El valor de la constante

G

0

para una reacción

determinada

A

B

∆ ∆

∆ ∆

G =

∆ ∆

∆ ∆

G

o

  • R T ln [B] / [A]

El cambio de Elibre en una reacción depende de la

concentración de productos y reactivos

En el equilibrio, tendremos que

∆∆∆∆

G será

∆∆∆∆

G=0,

∆∆∆∆

G =0=

∆ ∆

∆ ∆

Gº + R T ln [B] / [A]

Ademas,

Keq= [B]/[A]

∆∆∆∆

Gº= -RT ln Keq = - 2,303 RT log Keq

COMPUESTOS FOSFATO DE ALTA ENERGIA:

FUENTES DE ENERGIA DE LOS SISTEMAS BIOLOGICOS

El papel que desempeñan los cambios de energía librepara

determinar

las

direcciones

favorables

de

las

reacciones

químicas

es

de

máxima

importancia

en

bioquímica, pues, toda ruta metabólica debe ser unproceso termodinamicamente favorable.Sin embargo las reacciones individuales de una rutatienen con frecuencia valores de

G

º

positivos.

Las reacciones termodinamicamente desfavorecidas pueden pasar a serfavorecidas si se acoplan con reacciones fuertemente exergónicas

La cé

lula es capaz de

ACOPLAR

una reacción

exergónica a otraendergónica conresultado de

G<

  • Concentraciones de reactivos yproductos alejadas de los valores deequilibrio.- Reacciones ACOPLADAS

G =

G

o

  • R T ln [B] / [A]

EL ACOPLAMIENTO DE

REACCIONES ENDERGONICAS

Y EXERGONICAS ES UNO DE

LOS PRINCIPIOS MAS

IMPORTANTES EN

BIOQUIMICA

COMPUESTOS FOSFATO DE ALTA ENERGIA:

FUENTES DE ENERGIA DE LOS SISTEMAS BIOLOGICOS

ESTRUCTURA DEL ATP

MonosacaridoRibosa

Enlace N-glicosidico

Enlace Ester

Grupos fosfato

Base NitrogenadaAdenina

COMPUESTOS FOSFATO DE ALTA ENERGIA:

FUENTES DE ENERGIA DE LOS SISTEMAS

BIOLOGICOS

∆ ∆

∆ ∆

G

hidrólisis del

ATP=

31kJ/mol

Keq= 10

POTENCIAL DE TRANSFERENCIA FOSFATO INTERMEDIO

POTENCIAL DE TRANSFERENCIA FOSFATO es el valor de –

G de la hidrólisis

Cada compuesto impulsa la fosforilación de los que están situados en un

lugar mas bajo de la escala siempre que sus reacciones estén acoplados.

Como el ATP está en la mitad de la escala de potenciales de transferencia

puede actuar tanto cediendo como aceptando grupos fosfato.

PEP

Piruvato + P

i

G

º

= -62 KJ/mol

ADP + P

i

ATP

G

º

= +31 KJ/mol

__________________________________________________________________ PEP + ADP

Piruvato + ATP

G

º

= -31 KJ/mol

ATP

ADP + P

i

G

º

= -31 KJ/mol

Glucosa + P

i

Glucosa-6-fosfato

G

º

= +14 KJ/mol

________________________________________________________ATP + Glucosa

ADP + Glucosa-6-fosfato

G

º

= -17 KJ/mol

LA METAESTABILIDAD

Para que el ATP desempeñe el papel de MONEDA DE CAMBIO DE ENERGIALIBRE EN LA CELULA, debe cumplir:QUE NO SE DERROCHE (sería inútil para la célula que su hidrólisis fuesealeatoria en lugar de en procesos específicos). Por ello definimos el concepto deMETAESTABILIDAD.

Un compuesto METAESTABLE es aquel que es termodinamicamente inestable,

pero que en ausencia de catalizador se degrada muy lento

En

condiciones

fisiológicas

la

hidrólisis

del

ATP

está

favorecida

termodinamicamente, pero es un proceso cinético muy lento. Además produceuna

G(-) suficiente para impulsar muchos procesos diferentes. Pero debido a

que es metaestable, su hidrólisis inútil no catalizada es muy baja.

ATP

Una

característica

común

de

las

moléculas

de

la

vida

es

la

METAESTABILIDAD.

Los

procesos

implicados

en

mantener

y

perpetuar

el

ESTADO

DE

VIDA,

pueden

dirigirse

de

manera

específica por que existe una fuerza impulsora, LA ENERGIA LIBRE,y a que existen barreras para la liberación de esa energía.