UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GHOHMANN

BIOQUIMICA

BIOENERGETICA

Mgr. SOLEDAD BORNAS ACOSTA

BIOENERGETICA

Trata de explicar mediante los principios de

termodinámica como los organismos

obtienen de las reacciones químicas la

energía necesaria para cumplir con sus

funciones o estar con vida.

BIOENERGETICA

FLUJO DE

ENERGIA

La energía

fluye de un

organismo

a otro, por

lo tanto es

constante.

BIOENERGETICA

FLUJO DE ENERGIA

Luz Fotosíntesis

CO2 + H2O (CH2O)n + O2

Chs Lip Prot

ATP Respiración

Mecánico

W Transporte

Químico

BIOENERGETICA

PRINCIPIOS DE TERMODINAMICA

ENERGIA

Todo aquello capaz de generar trabajo y puede perderse en forma de calor si no genera trabajo

CALORIA (Cal)

Unidad que representa la cantidad de energía transferida a un gramo de agua para elevar la temperatura en 1°C.

15,5°C Cal/Mol

Cal Kcal/Mol (1 000 Cal/Mol)

14,5°C

Una cantidad de energía siempre se acompaña con una cantidad de materia (Mol).

BIOENERGETICA

ENERGIA INTERNA (E)

Es la energía que se presenta en un sistema a nivel de sus átomos y moléculas.

ENERGIA LIBRE (G)

Energía que puede realizar trabajo.

ENTROPIA (S)

Energía que genera el desorden en un sistema termodinámico.

ENTALPIA (H)

Total de energía que presenta un sistema termodinámico, también se llama contenido calórico.

BIOENERGETICA

LEYES DE TERMODINAMICA

1° LEY

“La energía no se crea ni se destruye solo se transforma.”

2° LEY

“Toda reacción espontanea es aquella que se lleva a cabo sin aporte de energía, por el contrario genera energía libre y tiende al equilibrio.”

LEY DE HESS

“La energía de una reacción química depende del estado final y estado inicial independiente de las etapas intermedias en que se lleva a cabo.”

BIOENERGETICA

A B

E1 ΔE E2

G1 ΔG G2 MAS

IMPORTANTE

S1 ΔS S2

H1 ΔH H2

Toda reacción trae consigo cambio de

energía y son faciles de determinar.

BIOENERGETICA

Existe dos tipos de reacciones:

1. REACCIONES ENDERGONICAS

Necesita ganar energía y su ΔG es positivo.

2. REACCIONES EXERGONICAS

Necesita perder energía y su ΔG es

negativo.

BIOENERGETICA

Ej. A B

10 kcal/Mol 15kcal/Mol

B

+5kcal/Mol

- 5kcal/Mol

A

A B Reacción Endergónica (+5kcal/Mol)

B A Reacción Exergónica (-5kcal/Mol)

A ΔG B ΔG C ΔG D ΔG

BIOENERGETICA

CALCULO DEL CAMBIO DE ENERGIA LIBRE (ΔG)

El ΔG se puede calcular con la Ec. De NERNST

ΔG = Cambio de energía libre real y observada

ΔG°´= Cambio de energía estándar prima

(Lab: pH=7; P=1Atm; T=25°C; [ ]=1M; Eq)

R = 1,987Cal/Mol°k

T= 298°k

[A]= Reaccionante

[B]= Resultante

BIOENERGETICA

Ej. La siguiente reacción

se lleva a cabo en el

interior de un glóbulo

rojo. kEq = 0,047

Calcular el cambio

de energía libre (ΔG). [2x10-4M]

[3x10-6M]

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ACOPLAMIENTO DE REACCIONES

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O (ΔG°´= -686 kcal/Mol)

Glucosa

C16H32O6 + 23O2 6CO2 + 6H2O (ΔG°´= -2340

kcal/Mol)

Acido Palmitico

ADP + Pi ATP + H2O (ΔG°´= + 7,3

kcal/Mol)

Glucosa 38 38

Ac. Palmit. 129 129

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La combustión se lleva a cabo mediante una serie dereacciones que se conoce con el nombre de Metabolismo,esto permite que la energía se libere poco a poco y no sealtere la estructura celular y un mejor aprovechamiento deenergía.

ATP + H2O ADP + Pi (ΔG°´= -7,3 kcal/Mol)

La energía que se libera es utilizado para llevar a caboreacciones endergónicas , con lo que se conoce con elnombre de acoplamiento de reacciones. La energía quese aprovecha es en forma de ATP.

W

BIOENERGETICA

combustible ATP

mecánicotransporte

químico

CO2 + H2O ADP + Pi

Tres tipos de combustible que se queman en el organismo mediante reacciones exergónicas a las cuales se acopla reacciones de fosforilaciónde ATP, pero luego esa energía es utilizada para realizar trabajo.

W