Este documento trata sobre bioenergética y metabolismo. Explica que la bioenergética estudia los procesos de absorción, transformación y entrega de energía en sistemas biológicos. Luego describe que el ATP y otros metabolitos ricos en energía como el fosfoacetilo y el fosfoenolpiruvato pueden acoplarse a la síntesis de ATP. Finalmente, explica que las reacciones redox involucran la ganancia o pérdida de electrones y que moléculas como el NADH, NADPH, NAD

1. BIOENERGETICA

2. Bioenergética: ATP y otros
metabolitos ricos en energía
Es la parte de la biología estudia los procesos de: Absorción,
Transformación, Entrega de energía en los sistemas biológicos.
La bioenergética estudia: EL METABOLISMO, es un conjunto de
reacciones químicas que tienen lugar en las células del
organismo.

3. 1.1 LOS PRINCIPIOS TERMODINÁMICOS
SUSTENTAN EL ESTUDIO METABOLISMO

4. A) LA ENTALPIA Y LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
B) LA ENTROPÍA Y LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA:
La 2º ley establece que: “En todo proceso espontaneo, la
entropía(S) del universo (el sistema mas su entorno) se incrementa”
La 1º ley establece que: "La energía total de un sistema
aislado ni se crea ni se destruye, permanece constante"

5. 1.2 EL CAMBIO DE ENERGÍA LIBRE DE GIBBS
COMBINA LOS CAMBIOS DE ENTALPIA Y ENTROPÍA

6. La constante de equilibrio de una reaccion esta
relacionada con el cambio de energia libre estandar
La interrelación entre el cambio real de la energía libre y el cambio de energía libre bajo
condiciones no estándar (∆G, el cambio en energía libre (G°) y la constante de equilibrio (Keq ).

7. El cambio real en energía libre bajo las condiciones celulares debe ser
menor que cero para que la reacción se efectúe.
Las condiciones que afectan a la energía libre en las células son las
concentraciones de sustratos y productos, la constante de (Keq) y el
cambio en energía libre es cero.
La reacción para la cual Q esta cerca de Keq se denomina Reacciones
cerca del equilibrio.
La reacción para la cual Q esta lejos de Keq se denomina reacciones
metabólicamente irreversibles.

9. ADENOSÍN TRI
FOSFATO

10. GRUPO FOSFATO BASE NITROGENADA
RIBOSA

11. HIDROLISIS DE ATP

12. LA ENERGIA DE OTROS METABOLITOS SE PUEDE ACOPLAR A LA SINTESIS DE ATP:
La energía de otros metabolitos se
puede acoplar a la síntesis de ATP:
Una variedad de cinasas generan
ATP de la transferencia de grupos
fosforilos a ADP
El fosfato de acetilo por hidrolisis
genera (acetato y fosfato
inorgánico)
La hidrolisis del fosfato de acetilo
será mayor que la energía libre
estándar de la hidrolisis del ATP.
Por tanto la hidrolisis del fosfato de acetilo se puede acoplar a la síntesis del ATP.

13. LA ENERGIA DE OTROS METABOLITOS SE PUEDE ACOPLAR A LA SINTESIS DE ATP:
LOS FOSFAGENOS
actúan como formas de almacenamiento
de fosfato de alta energía e incluyen:
Creatina-fosfato
Arginina-fosfato
Cuando se está utilizando con rapidez ATP Como una fuente de energía para la contracción muscular,
los fosfágenos permiten que sus concentraciones se mantengan, pero cuando la proporción ATP/ADP
es alta, su concentración puede incrementarse para actuar como una reserva de fosfato de alta energía
Se encuentra en el músculo estriado, el
corazón, los espermatozoides y el cerebro
de vertebrados
Existe en el músculo de invertebrados

14. LA ENERGIA DE OTROS METABOLITOS SE PUEDE ACOPLAR A LA SINTESIS DE ATP:
EL FOSFOENOLPIRUVATO
tiene el enlace mas rico en energía. Su
energia estándar es de -14.8 kcal * mol-1,
llegando a ser un éster enol.
La etapa de hidrolisis produce un anión enolato estabilizado por resonancia y fosfato inorgánico.
La tautomerizacion convierte el enol en cetona.
La transferencia de un grupo fosforilo del fosfoenopiruvato a ADP, es catalizada por la
enzima piruvato cinasa. En las células esta reacción es una fuente importante de ADP.
El anión elonato es protonado.

15. LAS NUCLEOTIDO CINASAS CATALIZAN LA FORMACION DE NUCLEOSIDO TRIFOSFATOS:
Tales reacciones son catalizadas por varias nucleótido cinasas cada una con diversas especificidades.
Todas las células requieren de 8
nucleósidos trifosfatos para la
síntesis de ácidos nucleicos.
acido ribonucleico
LOS DNA
Se sintetizan a partir de 4
desoxirribonucleósidos
trifosfatos; Datp, Dgtp, Dttp,
Dctp.
Son ensamblados por 4
ribonucleosidos trifosfatos
importantes como ser; ATP,
GTP, UTP, CTP
El ATP sirve como fuente de
grupo fosforilo transferidos
durante la síntesis de
nucleosidos difosfatos a partir
del nucleosido mono fosfato.
Todos los fosfoanhídridos que
participan tienen energía libre
estándar de hidrolisis.

16. LAS NUCLEOTIDO CINASAS CATALIZAN LA FORMACION DE NUCLEOSIDO TRIFOSFATOS:
Ya hemos visto que el ATP proporciona el priofosfato para la coenzima pritofosfato de Tiamina TTP.
los niveles intracelulares del ATP son mayores que los niveles del d-TTP
Las concentraciones intracelulares
de los nucleosidos mono – di –
trifosfatos individuales se
distinguen para satisfacer las
distintas necesidades metabólicas.
Los ribonucleosidos además de la
funsion de biosíntesis de los
acidos nucleicos, tambien sirven
como bloques de construcción
para biosíntesis de las coenzimas.
el d-TTP solo actúa como sustrato para la síntesis de los DNA
ATP participa en muchas reacciones químicas y funciones metabólicas
El ATP proporciona tambien el grupo fosforilo para la porción 3-fosfomonoester de la
coenzima A
Tambien la porción de 2-fosfomonoester del NADP+
El ATP proporciona adelinato para el NAD+, NADP+, FAD y la coenzima A.

18. REACIÓN DE OXIDO-REDUCION O REACIÓN
REDOX
Oxidación es un proceso el cual un átomo o ion pierde electrones
Reducción es un proceso el cual un átomo o ion gana electrones

19. REACIÓN DE OXIDO-REDUCION
O REACIÓN REDOX

20. • NAD nicotinamida adenina dinucleótido
• NADP nicotinamida adenina dinucleótido fosfato
NADH producido durante las reacciones catabólicas de oxidación
catabólicas >>> NAD durante la respiración
NADPH producido por medio de oxidación en vías especializadas

22. Potencial de Reducción Estándar E° (V)
Es la probabilidad de que gane electrones para
reducirse durante una reacción redox.
A transferencia de electrones de una clase
molecular a otra esta relacionada con el cambio de
energía libre estándar
∆G°’= - nF∆E°

23. ECUACIÓN DE NERNST
• Sirve para lo cambio de energía que ocurre sobe baja condiciones no
estándar