Bioenergetica
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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GHOHMANN
BIOQUIMICA
BIOENERGETICA
Mgr. SOLEDAD BORNAS ACOSTA
BIOENERGETICA
Trata de explicar mediante los principios de
termodinámica como los organismos
obtienen de las reacciones químicas la
energía necesaria para cumplir con sus
funciones o estar con vida.
BIOENERGETICA
FLUJO DE
ENERGIA
La energía
fluye de un
organismo
a otro, por
lo tanto es
constante.
BIOENERGETICA
FLUJO DE ENERGIA
Luz Fotosíntesis
CO2 + H2O (CH2O)n + O2
Chs Lip Prot
ATP Respiración
Mecánico
W Transporte
Químico
BIOENERGETICA
PRINCIPIOS DE TERMODINAMICA
ENERGIA
Todo aquello capaz de generar trabajo y puede perderse en forma de calor si no genera trabajo
CALORIA (Cal)
Unidad que representa la cantidad de energía transferida a un gramo de agua para elevar la temperatura en 1°C.
15,5°C Cal/Mol
Cal Kcal/Mol (1 000 Cal/Mol)
14,5°C
Una cantidad de energía siempre se acompaña con una cantidad de materia (Mol).
BIOENERGETICA
ENERGIA INTERNA (E)
Es la energía que se presenta en un sistema a nivel de sus átomos y moléculas.
ENERGIA LIBRE (G)
Energía que puede realizar trabajo.
ENTROPIA (S)
Energía que genera el desorden en un sistema termodinámico.
ENTALPIA (H)
Total de energía que presenta un sistema termodinámico, también se llama contenido calórico.
BIOENERGETICA
LEYES DE TERMODINAMICA
1° LEY
“La energía no se crea ni se destruye solo se transforma.”
2° LEY
“Toda reacción espontanea es aquella que se lleva a cabo sin aporte de energía, por el contrario genera energía libre y tiende al equilibrio.”
LEY DE HESS
“La energía de una reacción química depende del estado final y estado inicial independiente de las etapas intermedias en que se lleva a cabo.”
BIOENERGETICA
A B
E1 ΔE E2
G1 ΔG G2 MAS
IMPORTANTE
S1 ΔS S2
H1 ΔH H2
Toda reacción trae consigo cambio de
energía y son faciles de determinar.
BIOENERGETICA
Existe dos tipos de reacciones:
1. REACCIONES ENDERGONICAS
Necesita ganar energía y su ΔG es positivo.
2. REACCIONES EXERGONICAS
Necesita perder energía y su ΔG es
negativo.
BIOENERGETICA
Ej. A B
10 kcal/Mol 15kcal/Mol
B
+5kcal/Mol
- 5kcal/Mol
A
A B Reacción Endergónica (+5kcal/Mol)
B A Reacción Exergónica (-5kcal/Mol)
A ΔG B ΔG C ΔG D ΔG
BIOENERGETICA
CALCULO DEL CAMBIO DE ENERGIA LIBRE (ΔG)
El ΔG se puede calcular con la Ec. De NERNST
ΔG = Cambio de energía libre real y observada
ΔG°´= Cambio de energía estándar prima
(Lab: pH=7; P=1Atm; T=25°C; [ ]=1M; Eq)
R = 1,987Cal/Mol°k
T= 298°k
[A]= Reaccionante
[B]= Resultante
BIOENERGETICA
Ej. La siguiente reacción
se lleva a cabo en el
interior de un glóbulo
rojo. kEq = 0,047
Calcular el cambio
de energía libre (ΔG). [2x10-4M]
[3x10-6M]
BIOENERGETICA
ACOPLAMIENTO DE REACCIONES
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O (ΔG°´= -686 kcal/Mol)
Glucosa
C16H32O6 + 23O2 6CO2 + 6H2O (ΔG°´= -2340
kcal/Mol)
Acido Palmitico
ADP + Pi ATP + H2O (ΔG°´= + 7,3
kcal/Mol)
Glucosa 38 38
Ac. Palmit. 129 129
BIOENERGETICA
La combustión se lleva a cabo mediante una serie dereacciones que se conoce con el nombre de Metabolismo,esto permite que la energía se libere poco a poco y no sealtere la estructura celular y un mejor aprovechamiento deenergía.
ATP + H2O ADP + Pi (ΔG°´= -7,3 kcal/Mol)
La energía que se libera es utilizado para llevar a caboreacciones endergónicas , con lo que se conoce con elnombre de acoplamiento de reacciones. La energía quese aprovecha es en forma de ATP.
W
BIOENERGETICA
combustible ATP
mecánicotransporte
químico
CO2 + H2O ADP + Pi
Tres tipos de combustible que se queman en el organismo mediante reacciones exergónicas a las cuales se acopla reacciones de fosforilaciónde ATP, pero luego esa energía es utilizada para realizar trabajo.
W