1) El documento describe los procesos de fotosíntesis y respiración, las cuales involucran la conversión de energía química en energía química. 2) También explica conceptos básicos de termodinámica como sistemas, trabajo y calor. 3) Finalmente, resume las principales vías metabólicas como la glucólisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa que producen energía en forma de ATP para el organismo.

5. C6H12O6
Glucosa
Fotosíntesis
H2O

6. H2O
H2O
Energía
química: ATP
Adenosintrifosfato
Respiración

7. Energía 6 H2O
+ 6 CO2 C6H12O6
+
Energía
6 H2O + 6 CO2
C6H12O6 +
Fotosíntesis
Respiración
+ 6O2
6O2
+ + 12 H2O

8. Es la capacidad de un cuerpo de producir un trabajo

9. La termodinámica es la ciencia que se ocupa de
la energía y sus transformaciones
Energía calorífica Energía cinética

10. Porción de materia seleccionada para su estudio. Lo
que rodea al sistema se conoce como ambiente,
entorno, alrededor o exterior.
SISTEMA AMBIENTE

11. SISTEMA
SISTEMA
SISTEMA
Sistema
abierto
Sistema
cerrado
Sistema
aislado
energía
energía
materia
materia
energía
energía

12. SISTEMA
El intercambio de energía solo puede ocurrir en
dos formas:
 TRABAJO
 CALOR
energía
energía

13.  Energía más desorganizada que existe.
 Su símbolo es Q
ENTROPÍA CALOR
se manifiesta

14.  Cualquier transformación de energía
diferente del calor.
 Su símbolo esW
ENERGÍA
ELECTRICA
ENERGIA
LUMINOSA
W

15. Para que se produzca una reacción química es
necesario que tenga la suficiente energía para
producirse.
El estudio de la energía y sus transformaciones lo
realiza la termodinámica.

16. La energía no se crea ni se
destruye sólo se
transforma
o
La energía se convierte de
una forma a otra en
cantidades equivalentes

17. Siempre que se realice un trabajo,
también se producirá calor
o
la entropía del universo está en aumento

18.  Calor total de un sistema
 Es el resultado de la conversión total de la
energía de un sistema en calor.
 Su símbolo es H
ENERGIA
TOTAL
ENTALPIA

19.  Energía útil para realizar un trabajo
 Su símbolo es G
ENERGIA
TOTAL
ENERGIA
LIBRE

20.  Energía inútil para producir trabajo.
 Su símbolo es S
ENERGIA
TOTAL
ENTROPIA

21. ENERGIA
TOTAL
ENERGIA
LIBRE
ENTROPIA
ENTALPIA
TRABAJO
CALOR
U
G
S
H
W
Q

22. A +
D
B C +
REACTIVOS PRODUCTOS

23. A +
D
B C +
Reacción espontánea:
Reacción química que dará los productos tal como se escriben en la ecuación equilibrada

24. A +
D
B C +
Reacción exotérmica:
Reacción que libera calor

25. A +
D
B C +
Reacción endotérmica:
Reacción que absorbe calor

26. ¿Cuándo tiene lugar una reacción química? (1)
 Las reacciones espontáneas suelen ser
exotérmicas.
 Las reacciones exotérmicas tienen entalpía
negativa: ΔH < O
 Sin embargo, hay reacciones endotérmicas que
son espontáneas ΔH > O; por ejemplo, la
disolución de sulfato amónico en agua

27. ¿Cuándo tiene lugar una reacción química? (2)
 La disolución de sulfato amónico en agua es un
proceso por el cual se pasa de un sistema altamente
ordenado, a otro de mayor desorden molecular.
 La función termodinámica que mide el desorden de
un sistema recibe el nombre de Entropía
 Muchas reacciones que cursan espontáneamente lo
hacen con incremento positivo de entropía: ΔS > O.
 Sin embargo, hay procesos espontáneos que cursan
con disminución de entropía. Ejem: la solidificación
del agua a OºC.

28. DG = DH -TDS
 Ni la entropía ni la entalpía valen como
criterio único para definir la espontaneidad de
una reacción.
 Existe otra función termodinámica de estado
que agrupa a las dos en procesos a presión
constante, la Energía Libre de Gibbs, que se
define así:

29.  La energía libre deGibbs es un criterio válido
para verificar la espontaneidad de una
reacción.
 Pueden cursar espontáneamente aquellos
procesos en los que se desprende energía
libre: Exergónicas (ΔG < O); no pueden
hacerlo, sin embargo, aquellos procesos en
los que se absorbe energía libre.
endergónicas (ΔG > O)

30. A + D
B C +
Energía libre en los
REACTIVOS
Energía libre en los
PRODUCTOS

31. La velocidad de formación de los productos de una
reacción química es directamente proporcional a la
concentración de reactivos.
Formación de
productos
[ reactivos ]
= Kte

32.  Los reactivos reaccionan entre sí y dan
productos.
 Los productos reaccionan entre sí y dan
reactivos, (esto es reversibilidad)
 Todas las reacciones químicas son
teóricamente reversibles.

33. A +
D
B C +
Energía libre en los
REACTIVOS
Energía libre en los
PRODUCTOS

34. DG = Gproductos Greactivos
-
A +
D
B C +
Energía libre en los
REACTIVOS
Energía libre en los
PRODUCTOS

35. DG = Gproductos Greactivos
-
DG = 0 G productos G reactivos
=
DG > 0 G productos G reactivos
>
DG 0 G productos G reactivos
<
<

36. El equilibrio de una reacción química se logra
cuando la velocidad de formación de los
productos es igual a la velocidad de
formación de los reactivos.

37. A +
D
B C +
REACTIVOS PRODUCTOS
V1
V2
Equilibrio es cuando V1 V2
=

38. Keq =
[C] [D]
[A] [B]
PRODUCTOS
REACTIVOS
[ ]= concentración
Constante de equilibrio

39. Keq =
[C] [D]
[A] [B]
Keq = 1 [C] [D] [A] [B]
=
Keq > 1 [C] [D] [A] [B]
>
Keq < 1 [C] [D] [A] [B]
<

40. Keq DG dirección de la reacción tipo de reacción
> 1 < 0 Exergónica
= 1 0 Equilibrio
< 1 > 0 Endergónica
A +
D
B C +

41.  Reacción exergónica: Libera energía libre
 Reacción endergónica:Captura energía libre
 Siempre que hay una reacción exergónica, se
produce también una reacción endergónica

42. Así, la reacción
A + B A-B (DG1 > 0)
Se acopla a
X-Y + H2O X +Y (DG2 < 0)
Dando lugar a una reacción global
A + B + X-Y + H2O A-B + X +Y
Siendo |DG2 | > |DG1|
(DG < O)

43. Es el conjunto de reacciones químicas que se da
en un ser vivo
Los procesos metabólicos pueden ser:
- anabolismo
- catabolismo

44.  El ser humano obtiene la energía necesaria
para su metabolismo de los alimentos.

48. Son reacciones químicas que parten de moléculas
simples para sintetizar moléculas complejas
Generalmente son reacciones de deshidratación y
endotérmicas
+

49. Son reacciones químicas que parten de moléculas
complejas para descomponerlas en moléculas
simples
Generalmente son reacciones de hidrólisis y
exotérmicas
+ H2O +

50. En el metabolismo
las reacciones endergónicas (DG > O)
se acoplan a
reacciones exergónicas (DG < O)
de manera que :
1. La energía LIBERADA en una de las reacciones es
ABSORBIDA por la otra.
2. La SUMATOTAL de energías libres de una y otra
reacción da una DG < O, por lo que el proceso en conjunto
tiene lugar espontáneamente.

51. En general, podemos decir:
Reacciones catabólicas: DG < O
Reacciones anabólicas: DG >O

53.  Metabolismo aerobio: Usa Oxigeno
 Metabolismo anaerobio: No usa oxígeno

54. Las moléculas complejas son transformadas en
moléculas simples (monómeros).
No produce ATP
No usa oxígeno

55. Los monómeros son transformados en
Acetil CoA.
Produce poco ATP.
No usa oxígeno

56. Es la conversión de Acetil CoA en CO2
Requiere O2
Produce grandes cantidades de ATP

57. La bioenergética se encarga del estudio de las
transformaciones energéticas del
metabolismo

59. Un adulto de 70 kg requiere cerca de 2400 a
2900 Kcal/día

60.  Es relativamente constante.
 Se satisface con:
 Carbohidratos : 40 – 60%
 Lípidos : 30 – 40%
 Proteínas : 10 – 15%

61.  Son secuencias específicas de reacciones químicas.
 Se les conoce también como rutas metabólicas
 Las moléculas que reaccionan, sus productos
intermedios y su productos finales, se denominan:
intermediarios metabólicos o metabolitos

62. 1. Tienen una ETAPA OBLIGADA.
2. Son REGULADAS
3. Pueden ser LINEALES O CÍCLICAS
4. Caracteriza a las CÉLULAS OTEJIDOS
5. Son compartimentalizadas

63. VÍAS
CATABÓLICAS
Producen energía libre
por oxidación en forma
de ATP, GTP, NADH,
FADH
VÍAS
ANFIBÓLICAS
Actúan como
enlace entre las
vías
VÍAS
ANABÓLICAS
Requieren
energía libre para
la síntesis de
compuestos

64. Relación entre vías
metabólicas

65. MOLÉCULAS
SIMPLES :
glucosa, aa,
glicerol, ácidos
grasos
REACCIONES
ANABÓLICAS
Transfieren
energía delATP
a moléculas
complejas
MOLÉCULAS
COMPLEJAS:
Glucógeno,
Proteínas,
Triacilglicéridos
REACCIONES
CATABÓLICAS:
Transfieren energía
de moléculas
complejas al ATP
ATP
ADP + P