2. LEYES DE TERMODINAMICA
 LA SEGUNDA LEY DE LA
TERMODINAMICA ESTABLECE QUE PARA
QUE UN PROCESO OCURRA DE MANERA
ESPONTANEA ES NECESARIO QUE LA
ENTROPIA TOTAL DE UN SISTEMA
AUMENTE .ESTO QUIERE DECIR ES EL
MAXIMO PUTNO DE TRASTORNO PARA
ENCONTRAR UN EQUILIBRIO

3. EXERGONICA
SI EL CAMBIO DE ENERGIA
ES NEGATIVO ES DECIR
QUE SE PIERDE SE LE
DENOMINA EXERGONIA

4. ENDERGONICA
ESI EL CAMBIO DE ENERGIA
ES POSITIVO ENTONCES LA
REACCION S FACTIBLE PARA
AVANZAR Y SE LE DENOMINA
ENDERGONICA

5. LOS PROCESOS ENDERGÓNICOS PROCEDEN
POR MEDIO DE ACOPLAMIENTO A PROCESOS
EXERGÓNICOS
 Los procesos vitales
obtienen energía mediante acoplamiento, a
reacciones oxidativas.

6.  Los términos exergónico y edergónico
indican que un proceso está acompañado
de pérdida o ganancia de energía de
cualquier forma
Acoplamiento
de una
reacción
exergónica a
una
endergónica.

7.  Las reacciones exergónica reciben el nombre
de:
*Catabolismo: Desintegración u oxidación de
moléculas de combustible
*Anabolismo: Reacciones sintéticas que
acumulan sustancias.
 Combinados reciben el nombre de:
Metabolismo

8.  Un mecanismo posible de acoplamiento
podría imaginarse si un intermediario (I)
obligatorio común tomó parte en ambas
reacciones, esto es:
A+C I B+D
 Este tipo de sistema tiene un mecanismo
integrado para el control biológico del
índice de procesos oxidativos, puesto que
el intermediario obligatorio común permite
que el índice de utilización del producto de
la vía sintética (D) determine acción de
masa el índice al cual se oxida A.

9.  Un método alternativo de acoplar un
proceso exergónico a uno endergónico es
sintetizar un compuesto de alta energía
potencial en la reacción exergónica, lo
cual efectúa una transferencia de energía
libre desde la vía exegónica hacia la
endergónica.

10.  La ventaja biológica de este mecanismo
es que el compuesto de energía potencial
alta, ˷ , al contrario de I en el sistema
previo, no necesita estar relacionado de
modo estructural con A, B, C o D, lo que
permite que sirva como traductor de
energía desde una amplia gama de
reacciones endrgónicas hacia una gama
igual de amplia de reacciones o procesos
exergónicos.
E
E
ATP

11. LOS FOSFATOS DE ALTA ENERGÍA TIENEN UNA
FUNCIÓN FUNDAMENTAL EN LA CAPTACIÓN Y
LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA.
 Organismos:
*Autotróficos: utilizan procesos
exergónicos simples
*Heterotróficos: obtienen la energía libre
al acoplar su metabolismo a la
desintegración de moléculas orgánicas
complejas en su ambiente

12.  El ATP es un nucleósido trifosfato que
contiene adenina, ribosa y tres grupos de
fosfato.

13. EL VALOR INTERMEDIO PARA LA ENERGÍA
LIBRE DE HIDRÓLISIS DEL ATP TIENE GRAN
IMPORTANCIA BIOENERGÉTICA
 Los fosfatos de baja energía, tienen
valores de g°´ menores que los del ATP.
 Mientras que los fosfatos de energía alta
el valor es mayor que el del ATP

14. LOS FOSFATOS DE ALTA ENERGIA SE DESIGNAN
CON EL SIMBOLO ~P
 Indica que el grupo adjunto al enlace resulta
en la transferencia de la mayor cantidad de
energia libre.
 Potencial de transferencia de grupo
ATP 2
ADP 1
AMP Baja energia

16. LOS FOSFATOS DE ALTA ENERGIA ACTUAN COMO
“MONEDA ENERGETICA” DE LA CELULA
 Los procesos generadores de ~P se
conectan con los procesos utilizadores de ~P
por un ciclo ATP/ADP.
 ATP se usa y regenera continuamente.

17. FUENTES PRINCIPALES DE ~P
 Existen tres fuentes principales que toman
parte en la conservacion de la energia o en
la captura de la energia:
1- Fosforilacion oxidativa
2- Glucolisis
3- Ciclo del acido citrico

18. FOSFORILACION OXIDATIVA
 Mayor fuente cuantitativa en organismos
aerobios.
 Energia libre para impulsar este proceso
proviene de la oxidacion en cadena
respiratoria utilizando O2 molecular en el
interior de las mitocondrias.

19. GLUCOLISIS
 De la formacion del lactato a partir de una
molecula de glucosa resultan 2 ~P
 Fosfoglicerato cinasa y piruvato cinasa

20. CICLO DEL ACIDO CITRICO
 En el paso de la succiniltiocinasa de este
ciclo se genera en forma directa un ~P

21. FOSFAGENOS
Actuan como formas de almacenamiento de
fosfato de alta energia y comprenden:
 Fosfato de creatina
 Fosfato de arginina
Con ATP bajo, este mantiene la concentracion,
cuando razon ATP/ADP alta, aumenta su
concentracion.

22.  Cuando el ATP actua como donador de
grupos fosfatos para formar compuestos con
menor energia libre de hidrolisis, el grupo
fosfato se convierte en uno de baja energia.

23. EL ATP PERMITE EL ACOPLAMIENTO
DE REACCIONES DESFAVORABLES
EN EL ASPECTO TERMODINÁMICO, A
FAVORABLES
La fosforilación de glucosa hacia glucosa - 6 - fosfato, la
primera reacción de glucolisis, es muy endergónica y no
puede proceder en condiciones fisiológicas.
Glucosa + Pi → Glucosa 6 - fosfato + H₂O
(1)
(∆G⁰ = + 13.8 kJ/mol)

24.  Para que tenga lugar, la reacción debe
acoplarse con otra reacción catalizada - más
exergónica -, como la hidrólisis del fosfato
terminal del ATP.
ATP→ADP + Pi (∆G⁰= -30.5 kJ/mol) (2)
 Cuando (1) y (2) se acoplan en una reacción
catalizada por hexocinasa, la fosforilación de la
glucosa procede con facilidad en una reacción
muy exergónica que en condiciones fisiológicas
es irreversible. Muchas reacciones de
“activación” siguen este modelo.

25. LA ADENILIL CINASA (MIOCINASA)
INTERCONVIERTE NUCLEÓTIDOS ADENINA
Dicha enzima está presente en casi
todas las células. Cataliza la
reacción que sigue:
ATP+AMP 2ADP
ADENILIL
CINASA

26.  Esto permite que:
1. El fosfato de alta energía en el ADP se use en
la síntesis de ATP
2. El AMP, formado con consecuencia de varias
reacciones de activación que comprenden ATP,
se recupere mediante refosforilación hacia
ADP.
3. Aumente la concentración de AMP cuando el
ATP se agota y actúa como una señal
metabólica (alostérica) para incrementar el
índice de reacciones catabólicas, que a su vez

27. CUANDO EL ATP FORMA AMP, SE PRODUCE
PIROFOSFATO INORGÁNICO (PPI)
 El ATP también puede hidrolizarse de
manera directa hacia AMP, con la liberación
de PPi. Esto sucede, por ejemplo, en la
activación de ácidos grasos de cadena larga:

28.  Esta reacción se acompaña de pérdida de
energía libre como calor, lo que asegura que
la reacción de activación irá hacia la
derecha, y se auxilia más por la división
hidrolítica del PPі‚ catalizada por
pirofosfatasa inorgánica, una reacción que
en si tiene una ∆G⁰’ grande, de –19.2
KJ/mol. Note que las activaciones por medio
de la via del pirofosfato dan por resultado la
pérdida de dos ~℗ más que de uno, como
ocurre cuando se forman ADP y Pi.

29. PPi + H₂O 2Pi
 Una combinación de las reacciones
anteriores hace posible que el fosfato se
recicle y que los nucleótidos adenina se
intercambien.
FOSFATASA
INORGANICA

31. OTROS NUCLEÓTIDOS TRIFOSFATO PARTICIPAN
EN LA TRANSFERENCIA DE FOSFATO DE ALTA
ENERGÍA.
 Mediante la enzima nucleósido difosfato
cinasa pueden sintetizarse UTP, GTP Y
CTP a partir de sus difosfatos, por ejemplo,
ATP+ UDP ADP+ UTP
(trifosfato de uridina)
NUCLEOSIDO
DIFOSFATO
CINASA

32.  Todos estos trifosfatos participan en fosforilaciones
en la célula. De modo similar, nucleósido
monofosfato cinasas específicas catalizan la
formación de nucleósido difosfatos a partir de los
monofosfatos correspondientes.
 De esta manera, la adenil cinasa es un
monofosfato cinasa especializada.