1. Introduccin a la Bioenergtica. Garca Marino Ma. Isabel Salazar Parra Mara de los Angeles Salazar Villa Francisco Orfanel 2. La Bioenergtica es el estudio cuantitativo de la transferencia y utilizacin de la energa en los sistemas biolgicos. Energa solar Aprovechan la energa: Auttrofos A partir de la energa solar (Autt.) CO2 fotosinttic Oros nutrientes A partir de componentes qumicos de su os (plantas) entorno (Hetert.) Utilizan la energa para la produccin de un trabajo biolgico .CO2 H2OPolisacaridos Lipidos Proteina a. nucleicosHetertrofos quimiosinttic os(animales) 3. Principios de Bioenergtica Bioenergtica: Rama de la bioqumica que estudia la transferenciay utilizacin de energa en los sistemas biolgicos. Comprende el estudio cuantitativo de los cambios de energa de las reacciones bioqumicas. Sistema: se denomina sistema termodinmico a aquella parte del universo que se est observando. El entorno es el resto del universo. El sistema y su entorno constituyen el universo. Las clulas vivas y los organismos son sistemas abiertos que intercambian materia y energa con el entorno. Estado de un sistema: forma de comportarse el sistema en un instante dado. Cuando se produce una variacin en el estado de un sistema, se dice que este ha sufrido una transformacin. Ej.: Transformacin de un gas Estado inicial Estado final Funciones de estado: aquellas funciones termodinmicas cuyovalor depende slo del estado del sistema. ESTADO FINALESTADO INICIAL 4. Leyes de la Termodinmica 1.- Conservacin de la energa. La energa ni se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra Ej: los animales convierten la E qumica (ATP) en - calor (mantenimiento T)-Trabajo(E mecnica, E elctrica, otras formas de E qumica) H = ENTALPA (contenido calrico del sistema) (J/mol) H = calor que se libera o se absorbe durante una reaccin H (-).... EXOTERMICA (libera calor)H (+) .... ENDOTERMICA (absorbe calor) 5. 2.- Segunda ley. Establece que para que un proceso ocurra de manera espontnea, es necesario que la entropa total de un sistema aumente. Entropa es la extensin de aleatoridad o desorden del sistema y alcanza su punto mximo conforme se alcanza el equilibrio. S = entropa (medida cuantitativa del desorden) (J/mol K) (S sistema + S entorno ) > 0 = proceso espontneo FRMULA: G = H - T S (relaciona los dos principios) Simbologa y significado:G = variacin de la E libre H = variacin de la entalpa (cambio calorfico) T = T absoluta S= variacin de la entropa (grado de orden) 6. Energa libre o energa de Gibbs (G) La nica energa que pueden utilizar las clulas es la energa libre, porque es la nica capaz de realizar trabajo durante una reaccin a T y presin constantes en trabajos biolgicos. Proporciona informacin sobre: La direccin de la reaccin qumica Composicin en el equilibrio La cantidad de trabajo desarrollado por la reaccin Variacin de energa libre (G)Predice si una reaccin es posible energticamente o no - G = 0 Proceso en equilibrio - G > 0 Reaccin endergnica, consume energa (no espontnea) - G < 0 Reaccin exergnica, genera energa (espontnea) - 7. Bioenergtica panormica anabolismo y catabolismo.CATABOLISMO Degradacin (nutrientes), oxidativo Genera energa, produce ATP Los productos finales son materias primarias del anabolismo. Genera desechos que se excretan al entorno. LISIS: DestruccinNutrientes que contienen energa: Glcidos Grasas Protenas.Catabolis mode una clula por Productos finales rotura de la no energticos: membrana celular CO2, H2O y NH3delMetabolismo Macromolcu las celulares: Protenas Polisacridos Lpidos cidos nuclecos.ADP+P i NAD+ NADP+ ATP NADH NADP Henergtico,Anabolis moMolculas Precursoras: Aminocidos Monosacridos cidos grasos Bases nitrogenadasANABOLISMO Reaccin biosintesis, reductivo Utiliza energa, consume ATP. Los productos finales son materias primas del catabolismo GENESIS: origen de estructuras 8. Rutas centrales del metabolismo Sirve para: Que la velocidad de la va est adaptada a las necesidades de la clulaQue las vas de sntesis y degradacin no est activas a la vez.Ncleo -replicacin ADN -Sntesis de tRNA y mRNARetculo Endoplasmico: -sntesis de lpidos y transporte intracelular.Nuclelo Sntesis de rRNARIBOSOMAS Sntesis de protenasLas rutas catablicas y anablicas no son inversas las unas de las otras. Mitocondrias: Ambas rutas tienen a menudo Oxidacin de localizacin diferente en piruvato lasclulasCiclo Krebs Fosforilacin oxidativa Oxidacin de . grasos Catabolismo deCitosol: Glucolisis, parte de glucognesis Pentosas fosfato, sntesis de cidos grasos de nucletidos.Aparato de Golgi Maduracin de glucoprotenas y otros componentes de las membranas