1. Energía y Metabolismo
Bio111
2009

2. Energía
• Capacidad para hacer trabajo
• Cualquier cambio en el estado o movimiento
de la materia
• Se puede medir en calor (energía)
• Se puede medir en calorías o kilocalorías

3. Figure 6-1
Page 122 POTENTIAL
Energy of position
KINETIC
Energy of motion

4. Formas de energía
• Potencial
Potencial para hacer trabajo, relativo a la posición o
estado de la materia
Energía química es potencial – almacenada en los
enlaces
• Cinética
 movimiento
Cambio
• Organismos sistemas que intercambian energía
con su ambiente

6. Formas de energía
• Calor
• Luz
• Química

7. Leyes de termodinámica
• 1ra Ley –Conservación
La energía ni se crea ni se destruye
La energía se transforma o cambia de forma

9. • Los organismos no pueden crear su energía,
pero la pueden capturar de su ambiente

10. Opening image

11. Closed
system
Open
system
Energy
exchange
Surroundings Surroundings
(a) Closed system (b) Open system

12. Leyes de termodinámica
• 2nda Ley- Entropia
La transformación no es 100% eficiente
 En cada transformación, se libera una pequeña
cantidad de energía en calor
Aumenta la entropia

13. Entropia es una medida del desorden
Entropía aumenta en todos los procesos naturales
Los organismos solo mantienen su organización
adquiriendo energía de su ambiente

14. • Entalpia es la energía potencial total de un
sistema
• Según la entropía aumenta disminuye la
energía libre del sistema
• Los organismos requieren transformaciones
de energía para disminuir la entropia y
mantener su organización

15. Tipos de reacciones
• Reacción exergónica
libera energía
 disponible para trabajo
• Reacción endergónica
requiere energía- aumenta energía libre
acoplada con exergónica

16. Free energy
decreases
Free energy
increases
Products Reactants
Course of reaction Course of reaction
Products
(a) Exergonic reaction
(spontaneous; energy releasing
(b) Endergonic reaction
(not spontaneous; energy-requiring)

17. Reacción Exergónica

18. Respiración celular

20. Figure 6-6
Page 127
Exergonic reactions
(release energy)
Endergonic reactions
(require energy)
ADP Pi ATP

21. Reacción endergónica

22. Fotosíntesis

23. ATP-Trisfosfato de adenosina
• Nucleótido trifosfatado
• Enlaces altamente energéticos
• Ciclo entre ATP – ADP
• Forma de energía que utiliza la célula para
hacer trabajo
• Trabajo celular: transporte activo,
movimiento, división, activación de moléculas

24. Figure 6-5
Page 127
Adenine
Adenosine triphosphate (ATP)
Hydrolysis
of ATP H2O
Adenosine diphosphate (ADP)
Inorganic
phosphate (P2)

26. Figure 6-6
Page 127
Exergonic reactions
(release energy)
Endergonic reactions
(require energy)
ADP Pi ATP

27. METABOLISMO
Todas las reacciones químicas que
ocurren en un organismo
• Anabolismo
Síntesis de moléculas complejas a
partir de moléculas simples
• Catabolismo
Degradación de moléculas complejas ,
para formar moléculas simples

28. • Redox –reacciones
–Substancia que se oxida provee energía
–Substancia que se reduce, gana energía
–Transferencia de electrones-acopladas
–Reacciones esenciales en respiración
celular , fotosíntesis, y otros procesos
metabólicos
–En algunos sistemas equivale a
transferencia de H
– Participan coenzimas

29. Coenzimas
• Aceptadores o donantes de H: se oxidan o
reducen
• NAD+ Dinucleótido de nicotinamina y adenina
• FAD Dinucleótido de flavina

30. Page 129
Phosphate
Nicotinamide
Adenine
Ribose
NAD+ (oxidized) NADH (reduced)
Phosphate
Ribose
X H+
+ +X
H
H
+

31. Enzimas
• Proteínas específicas
• Agentes catalíticos
• Disminuyen la energía de activación para
iniciar reacciones en la célula
• No alteran el producto de la reacción
• Requieren condiciones particulares para
funcionar

32. Figure 6-10
Page 130
Energy of
reactants
Activation energy (EA)
without enzyme
Activation energy (EA)
with enzyme
Change
in free
energy
(DG)
Energy of products
Progress of reaction
Freeenergy(G)

34. Figure 6-15
Page 134
Enzyme 1
(Threonine
deaminase)
Enzyme 2
Enzyme 3
Enzyme 4
Enzyme 5
-Ketobutyrate
-Aceto- -hydroxybutyrate
-Dihydroxy- -methylvalerate
-Keto- -methylvalerate
a
a
a , b
a
b
ba
Threonine
Isoleucine
Feedback inhibition
(Isoleucine inhibits
enzyme 1)