6. Energía
“Es la capacidad de una sustancia
para realizar trabajo o transferir calor”
Existen dos tipos principales de energía:
Energía Potencial
Energía Cinética
7. E. Potencial es la
energía que posee un cuerpo
debido a su posición o su
composición.
E. Cinética es la energía
asociada con la materia en
movimiento. La E. Potencial
se libera en forma de E.
Cinética
8.
9. Energía cinética incluye
la luz (movimiento de fotones)
el calor (movimiento de moléculas)
la electricidad (mov. de partículas con carga eléctrica)
el movimiento de objetos grandes
Energía potencial incluye:
la energía almacenada en los enlaces
la energía eléctrica almacenada en una batería
la energía de posición almacenada
10.
11. • La primera ley de la termodinámica establece que la energía no
puede crearse ni destruirse mediante procesos ordinarios
Sin embargo, si puede cambiar de forma
• La segunda ley de la termodinámica establece que cuando la
energía se convierte de una forma a otra, disminuye la cantidad de
energía útil
Las leyes de la termodinámica describen las propiedades básicas de
la energía
12. ¿Cómo fluye la energía en las reacciones químicas?
Una reacción química es un proceso que forma o rompe
enlaces químicos que mantienen unidos a los átomos
Las reacciones químicas convierten sustancias químicas,
los reactivos, en otras sustancias, los productos
15. Para desplazar la pelota de golf, la jugadora debe impartir
suficiente energía cinética a la pelota para que esta supere la
barrera que significa el montículo.
En una reacción química este aumento en la energía es la
ENERGÍA DE ACTIVACIÓN
16. Para iniciar todas las reacciones químicas requieren
energía de activación
17. ATP: nexo entre procesos biológicos
dadores de energía y procesos
biológicos consumidores de energía
21. Las reacciones acopladas enlazan reacciones endergónicas y
exergónicas
Como las reacciones endergónicas requieren un aporte neto de energía, obtienen
esa energía de reacciones exergónocas que liberan energía
En una reacción acoplada, una reacción exergónica proporciona la energía
necesaria para que se efectué una reacción endergónica
22. Los portadores de electrones también transportan energía dentro
de las células
Además del ATP otras moléculas portadoras pueden transportar energía
En alagunas reacciones exergónicas parte de la energía se transfiere a
electrones
Estos electrones energéticos son captados por portadores de electrones
Entre los portadores de
electrones más comunes
están el dinucleotido de
nicotinamida y adenina
(NAD+) y el dinucleotido de
flavina y adenina (FAD)
24. • Las células acoplan reacciones impulsando reacciones endergónicas que
requieren energía con la energía liberada por reacciones exergónicas
• Las células sintetizan moléculas portadoras de energía que captan
energía de reacciones exergónicas y las transportan a reacciones
endergónicas
• Las células regulan las reacciones químicas utilizando proteínas llamadas
enzimas las cuales son catalizadores biológicos que ayudan a reducir la
energía de activación
¿Cómo se ordenan estas rutas o vias
metabolicas?
26. Reacción de combustión de
la Glucosa:
Sin la catálisis, las reacciones
químicas como la oxidación
de la glucosa no podría
ocurrir de una manera que
pueda sustentar la vida.
27. Son catalizadores
biológicos que
aceleran las
reacciones, sin
ser alteradas en
el proceso
En su mayoría
son proteínas,
con excepción de
algunos ARN
catalíticos
¿Qué son las enzimas?
29. Todos los catalizadores poseen tres características relevantes
• Los catalizadores aceleran las reacciones
• Los catalizadores solo pueden acelerar aquellas reacciones que de
todos modos son espontaneas
• Los catalizadores no se consumen ni cambian permanentemente en
las reacciones que promuevan
30. Características especiales de las
enzimas:
Requieren condiciones pH, T, P, etc.
Son altamente específicas
Poseen capacidad de ser reguladas
Las velocidades de las reacciones que
catalizan las enzimas son 106-1012 veces más
rápidas.
31. Las enzimas son catalizadores biológicos
Las enzimas están compuestas de por proteínas y son sintetizadas por
organismos vivos
Para funcionar algunas enzimas necesitan pequeñas moléculas orgánicas de
apoyo las coenzimas (ej. Muchas vitaminas del complejo B)
Además las enzimas tienen atributos adicionales que las diferencian de los
catalizadores no biológicos:
• Las enzimas suelen ser muy especificas y catalizan unos cuantos tipos de
reacciones químicas
• En muchos casos la actividad enzimática esta regulada por
retroalimentación negativa
33. Las células regulan el metabolismo al controlar las enzimas
La enzimas regulan todas las actividades metabólicas de la célula
Los genes que poseen la información para producir (sintetizar) enzimas
según la necesidad, pudiendo inhibir o activar dicha producción
Así por ejemplo, algunas enzimas se sintetizan en mayor cantidad cuando
existe mayor cantidad de sustrato
34. Las células regulan la actividad de las enzimas
Algunas enzimas se sintetizan en forma inactiva (ej pepsina y
tripsina que digieren proteínas
Moléculas reguladoras controlan algunas enzimas regulación
alostérica
36. Un tipo importante de regulación alosterica es la inhibición por
retroalimentación
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37. Algunos inhibidores compiten con el sustrato por el sitio activo
de una enzima
Este proceso se denomina inhibición competitiva
Algunos inhibidores se unen en forma permanente a la enzima ej.
venenos, incluidos arsenico mercurio y plomo
38. El ambiente influye en la actividad de las enzimas
Las estructuras tridimensionales de las enzimas son sensibles a condiciones
del ambiente
Los puentes hidrogeno de las enzimas pueden ser alteradas por condiciones
químicas y físicas como el pH, temperatura y concentración de sales
La mayoría de las enzimas tiene un rango estrecho de condiciones en
las ciales funciona en forma optima
