El documento resume conceptos clave de bioenergética como la energía libre, concentración, constantes de equilibrio y reacciones redox. Explica cómo la célula puede acoplar reacciones endergónicas a reacciones exergónicas para llevar a cabo procesos energéticamente desfavorables. También describe los compuestos de alta energía y el transporte electrónico en la cadena respiratoria, incluyendo la entrada de electrones a través del complejo I y los centros de hierro-azufre.

1. Prof. María Tapizquent

2. POR FAVOR PONER EL
CELULAR EN SILENCIO

3. Clase anterior...
 Bioenergética
 Sistemas y tipos de sistema
 Energía interna, calor y trabajo
 Primera ley de la termodinámica
 Entropía y reacciones favorecidas
 Entalpía (reacciones
exotérmicas, endotérmicas)
 Energía libre (reacciones exergónicas y
endergónicas)

5. Clase 2: Bioenergética y oxidaciones
biológicas
1 Energía libre y
concentración
6 Transporte 2 Energía libre y
electrónico cte. De
equilibrio
Bioenergética/
Oxidaciones
5 Energía libre y 3 Compuestos de
potencial de elevada energía
red.
4 Reacciones
redox

6. Procesos de difusión

7. Energía libre y concentración
 Célula = Sistema abierto
 Transferencia limitada por:
 Barreras físicas y naturaleza de las sustancias
que difunden
 Gradientes de concentración

8. Proceso de
difusión
transmembranal
De mayor concentración
a menor concentración

9. Energía libre y concentración
Proceso de difusión de un soluto “A”

10. Energía libre y concentración
G1 GA RTLn A1
G2 GA RTLn A2
A1
G RTLn
A2
A2 A1 G 0 Espontáneo
A2 A1 G 0 No espontáneo

11. Energía libre y concentración

12. Espontaneidad y procesos en equilibrio

13. Energía libre y constante de
equilibrio
o
G G RTLnK
G 0
o
G RTLnK
K 1 Ln 0 Go 0 No espontáneo
o
K 1 Ln 0 G 0 Espontáneo

14. Energía libre y constante de
equilibrio
¿Tiene lógica?
K 1 Ln 0 Go 0 No espontáneo
o
K 1 Ln 0 G 0 Espontáneo
Si K<0 la rxn. Tiende a los reactantes
Si K<0 la rxn. tiende a los productos

15. La clave para que se lleven a cabo reacciones no
espontáneas en la célula

16. Compuestos de elevada
energía
 Difusión contra un gradiente=Proceso
endergónico
 Algunas reacciones del metabolismo=Proceso
endergónicos
¿Cómo hace la célula?

17. Compuestos de elevada
energía

18. Compuestos de elevada
energía
El acoplamiento permite:
 Reacciones poco favorecidas
 Transporte
 Impulso nervioso
¿En qué consiste el acoplamiento?
A <=> B (ΔG°=+10 kJ/mol)
C <=> D (ΔG°= -30kJ/mol)
A + C <=> B + D(ΔG°= +10 - 30 = -20 kJ/mol)

19. Compuestos de elevada energía

20. Compuestos de elevada energía

21. Compuestos de elevada
energía
¿Qué hace que estos compuestos tengan
tanta energía potencial?
 Deslocalización electrónica

22. Compuestos de elevada
energía
 Hidratación de productos
 Repulsión de cargas en la misma molécula
 Deslocalización electrónica de otros productos
 Variación del pH (proceso favorecido)

23. Oxidaciones biológicas

24. Reacciones redox
 ¿Qué es la
oxidación? (Perdida
de Electrones
Oxidación) PEO
 ¿Qué es la
reducción?
 ¿Cuál es el fin de una
reacción redox en la
célula?

25. Reacciones redox
Agente
Dona e- Se oxida
reductor
Agente
Se reduce Gana e- Oxidante

26. Reacciones redox
 ¿Qué es el potencial de reducción estándar?
Es la capacidad de un compuesto para reducirse
bajo condiciones estándar
+ Positivo + Reducción

28. Reacciones redox
 Cálculo del potencial de una reacción redox
Reacción general
Semi – reacciones
Potencial de la reacción general

29. Reacciones redox
 Espontaneidad de un proceso redox
 ¿Cuál es la energía libre del proceso anterior?
Si el potencial es...
n=2 , F=96,5 (cantidad de carga en un mol)

30. Generación de ATP

31. Transporte electrónico celular

32. Transporte electrónico celular.
Entrada de electrones
 COMPLEJO ENZIMÁTICO I NADH/NADH
deshidrogenasa
Gpo. 4 Tipos
De con azufre
Prostético
diferentes Centros
NADH FMN de NADH de la
procesos
deshidroge Fe-S
celulares cisteína e
nasa inorgánico
Reacción entre NADH y FMN
NADH + H+ + FMN <=> NAD+ + FMNH2

33. Transporte electrónico celular
Centros hierro- azufre

34. Transporte electrónico celular
Complejo enzimático I
Electrones

35. INVESTIGAR...
 Complejo enzimático II
 Coenzima Q
 Citocromos