Este documento describe los tipos de reacciones químicas catalizadas por enzimas, incluyendo reacciones de oxidación y reducción. Explica que las enzimas oxidorreductasas catalizan reacciones redox utilizando coenzimas como FAD, NAD+, NADP+ para transferir electrones. También describe moléculas energéticas como ATP que pueden transferir grupos fosfato ricos en energía para impulsar reacciones metabólicas.

1. Enzimas y Oxidación biológica
Luis Felipe Segura Chávez

3. Esquema general de una
reaccion catalizada por una
enzima
A +
D
B C +
SUSTRATOS PRODUCTOS
Enzima

4. Tipos de reacciones
 Exergónicas : liberan energia libre
 Endergónicas : necesitan energia libre
 Exotermicas : liberan calor
 Endotermicas : absorben calor
 Oxidación : liberan electrones
 Reduccción : reciben electrones

5. Reacciones acopladas
Reacciones que se realizan simultáneamente
Ejemplos:
 Reacciones exergónicas y endergónicas
 Reacciones exotermicas y endotermicas
 Reacciones de oxidación y reducción

6. # atomico = # protones = # electrones = Z
# atomico = # cargas + = # cargas - = Z
Un atomo es un sistema energetico en equilibrio,
osea, #cargas + = #cargas -

7. +
-
Atomo de hidrogeno
# protones = +1
# electrones = -1
CARGA TOTAL = 0

8. +
-
Atomo de hidrogeno
# protones = +1
# electrones = 0
CARGA TOTAL = +1
H H+1

9. +
-
Atomo de Litio
# protones = +3
# electrones = -3
CARGA TOTAL = 0
Li Li+1
+
-
-
+
# protones = +3
# electrones = -2
CARGA TOTAL = +1
-

10. +
Atomo de Litio
# protones = +3
# electrones = -1
CARGA TOTAL = +2
Li+2 Li+1
+
-
+
# protones = +3
# electrones = -2
CARGA TOTAL = +1
-

11. Na+1 Na Gana 1 electron
Ag+3 Ag+2 Gana 1 electron
Au+2 Au+3 Pierde 1 electron
Si+3 Si+1 Gana 2 electrones

12. Oxidación
Es la perdida de electrones
Fe+2 Fe+3

14. Reducción
Es la ganancia de electrones
Fe+3 Fe+2

17. Reacciones Redox
Reacciones acopladas de oxido-reducción.
No hay oxidación sin reducción y viceversa
Esto es cierto para todas las reacciones redox

18. Reacciones Redox

19. Reacciones redox
 Se oxida el compuesto que pierde electrones
 Se reduce el compuesto que gana electrones
 El compuesto que pierde electrones es un
agente reductor
 El compuesto que gana electrones es un
agente oxidante

20. Reacciones redox
 El Compuesto que se oxida  es un agente
reductor
 El Compuesto que se reduce  es un
agente oxidante

21. Potencial redox
Es la medida de la capacidad de retener
electrones
Su simbolo es E

22. Potencial redox
 A E , mayor es es su capacidad de retener
y ganar electrones
 A E, menor es su capacidad de retener
electrones (pierde electrones facilmente)
Los compuestos de un menor valor de E
ceden sus electrones a compuestos con mayor
valor de E

23. Reacciones redox en
compuestos covalentes
En estos compuestos se considera que cuando
los atomos son diferentes:
 Uno de ellos “jala” o “atrae” más fuerte a
los electrones  se dice entonces se ha
reducido
 Del átomo que se alejan o se “ceden” los
electrones  se dice entonces que se ha
oxidado

24. OXIDACION Y REDUCCION
EN COMPUESTOS
COVALENTES

25. Oxidación en los compuestos
del carbono
Significa :
 Perder Hidrógeno
 Ganar Oxígeno
H – C – C – H
H H
H H
C = C
H H
H H

26. Reducción en los compuestos
de carbono
Significa:
 Ganar Hidrógeno.
 Perder Oxígeno.
H – C – C – H
H H
H H
C = C
H H
H H

28. Reacciones redox

29. OXIDACION Y
REDUCCION EN
COMPUESTOS
ORGANICOS

30. Reacciones redox
Tipo de
compuesto
Oxidación Reducción
IÓNICO Perdida de e- Ganancia de e-
COVALENTE
Los e- se alejan
de un átomo
Los e- se acercan
a un átomo
ORGÁNICO
Ganar O
Perder H
Perder O
Ganar H

31. Energía y electrones
 Cuando un átomo o molécula GANA
electrones  ALMACENA ENERGIA
 Cuando un átomo o molécula PIERDE
electrones  LIBERA ENERGIA

32. Enzimas y reacciones redox
 Las enzimas que catalizan las reacciones de
oxido-reducción, son de la clase 1:
OXIDOREDUCTASAS,
que tiene 4 subclases:
– Oxidasas
– Deshidrogenasas
– Oxigenasas
– Hidroxiperoxidasas

33. Oxidoreductasas
N SUBCLASE CATALIZAN COENZIMA
1 Oxidasas
Quitan Hidrogeno y se lo dan al
Oxigeno
FAD
2 Deshidrogenasas
Quitan Hidrogeno y se lo dan a
cualquiera pero no al Oxigeno
NAD+
NADP+
3 Oxigenasas Agregan oxigeno -
4 Hidroperoxidasas
Descomponen el peroxido de
hidrogeno H2O2
-

34. FAD
Gana 1 e-
FAD-
FAD Gana 1 e- y 1 p+
FADH

36. NAD+ Gana 1 e-
NAD
NAD+ Gana 2 e-
NAD-

37. NAD+ Gana 2 e- y 1p+
NADH
NAD+
Gana 2 e- y 2p+
NADH + H+

39. Coenzimas redox

40. MOLÉCULAS ENERGÉTICAS

41. Moléculas energéticas
 Compuesto que puede liberar energía libre.
 Son intermediarios metabólicos entre las
reacciones exergónicas y las endergónicas
A
Molécula
energética B
exergónica endergónica

42. Compuestos ricos en energía
 Es aquel compuesto que transfiere 7 kcal/mol o
más de energía libre, junto a un grupo funcional
 Como referencia de la energía transferible se
utiliza la que se libera cuando el grupo se cede al
agua.

43. Grupos de compuestos ricos
en energía
N Familia Ejemplo Grupo
transferido
1 Anhidrido- fosfatos ATP Fosfato
2 Acil-fosfatos 1, 3-Bifosfoglicerato Fosfato
3 Enol-fosfato Fosfoenolpiruvato Fosfato
4 Guanidina -fosfato Fosfocreatina Fosfato
5 Tio ésteres Acetil-Coenzima A Coenzima A

48. Compuestos ricos en energía

50. ATP + H2O ----> AMP + PPi. ΔG0' = -8.2 (kcal/mol)
ATP + H2O ----> ADP + Pi ΔG0' = -7.3 (kcal/mol)
ADP + H2O ----> AMP + Pi ΔG0' = -7.2 (kcal/mol)
AMP + H2O -----> Adenosina + P ΔG0' = - 3,3 kcal/mol
PPi + H2O -----> 2 Pi ΔG0'= - 6,0 kcal/mol

52. Sistemas de generación de
energía