Bioenergetica Resumen

DOCUMENTO 1: Guía para el estudio de Bioenergética
BIOENERGETICA.
Estimados: envío un resumen explicativo de los elementos básicos de la clase de Bioenergética
(diapositivas) para el estudio respectivo. Este apunte debe ser complementado con el capitulo 13
del libro guía Lehninger: “Principios de Bioenergética”.
Los organismos vivos se caracterizan por que requieren de un sistema que lespermita generar
energía y para construir (biosintetizar) macromoléculas necesarias para los procesos que les
permiten desarrollarse y realizar sus actividades. De aquí que se han clasificado a los organismos
vivos como : Fototroficos , aquellos que obtienen la energía a partir de la luz y en Quimiotróficos
a aquellos que obtienen la energía a partir de compuestos químicos.
De igual forma, estosorganismos se han subclasificado según la fuente de carbonos que ellos
utilizan para sintetizar macromoléculas.
Preguntas a desarrollar
1. ¿Cómo se subclasifican los organismos fototróficos y por qué?
2. ¿Cómo se subclasifican los organismos Quimiotróficos y por qué?
Mas allá de la clasificación, la importancia de ella radica en el hecho que los organismos vivos
tienen la capacidad degenerar y utilizar energía para realizar un trabajo. Ese trabajo corresponde
a reacciones químicas que se traducen en situaciones macromoleculares como pueden ser la
contracción muscular, el transporte de sustancias hacia el líquido intracelular, recepción de
señales entre células, por dar algunos ejemplos.(Diapositiva 1)
Debido a esto, es que una rama de la termodinámica la Bioenergética haestudiado y permitido
cuantificar la energía que se utiliza o es liberada en una reacción química que ocurre a nivel
biológico. Lo mas destacable de lo anteriormente expuesto, es que dicha cuantificación nos
entrega un criterio de espontaneidad de la reacción, lo que su vez permite determinar si se
requiere o se libera energía en un fenómeno dado ( diapo 2).
La bioenergética ha adoptado ladefinición de Cambio de Energía libre o Cambio Energía libre de
Gibbs ΔG como la energía que se requiere o que se libera en una reacción química que ocurre en
un organismo vivo. Para ello establece 2 Cambios de energía libre de Gibbs : Uno en condiciones
estándares y otro en condiciones no estándares
En condiciones no estándares (habitualmente las fisiológicas ), el Cambio de energía libre ΔG°
quedaexpresada por la ecuación en la diapositiva 4 . (se expresa en unidades Joule/mol ;
Cal/mol)

Corresponde al cambio de energía libre en
condiciones estándares

Cambio de energía libre en condiciones
estándares ( entregadas por literatura para
cada reacción al equilibrio)
R = constante de gases ideales ( 8,314 J/mol)
ver diapositiva “Unidades y equivalencias”
T=Temperatura en °KLogaritmo Natural (Distinto de Log10) de la
concentración de productos partido po la
concentración de reactantes en situación
distinta al equilibrio

Bajo condiciones de equilibrio, (Keq), el ΔG° se hace igual a cero y entonces, se puede decir que:
En el equilibrio

Donde K´eq corresponde a la constante de equilibrio, es decir a cuando la velocidad de la reacción
directa e inversa se haceniguales ( que no es lo mismo que decir que las concentraciones se hacen
iguales )
De esta forma se puede decir que, nacen los siguientes criterios de espontaneidad:
•

Cuando el ΔG° ´ adquiere un valor negativo, se dice que la reacción es EXERGONICA;
Libera energía

•

Cuando el ΔG°´ = cero, entonces el sistema se encuentra en el equilibrio

•

Cuando el ΔG°´ = valor positivo, la reacciónes ENDERGÓNICA y se requiere de energía
para que ella ocurra

Ver dispositiva 5

Este criterio de espontaneidad, es útil particularmente para responder preguntas acerca de los
flujos metabólicos ya que ellos simplemente responden a la espontaneidad de las reacciones y
permiten identificar puntos en los cuales dichos flujos son regulados.
De igual forma es indispensable recalcar que las...