BIOENERGETICA Y METABOLISMO INTERMEDIARIO CAP

BIOENERGETICA Y
METABOLISMO INTERMEDIARIO

¿POR QUÉ LOS SERES VIVOS SE
RELACIONAN CON LA ENERGÍA Y SU
METABOLISMO?
La nutrición es el conjunto de los
procesos mediante los cuales los
organismos incorporan materia y
energía al interior de sus células, las
transforman en otras sustancias o en
otro tipo de energía y excretan los
productos de desecho resultantes.

El estudio de las oxidacionesproductoras
de energía abarca tres aspectos:
 1.El tipo y la naturaleza de las sustancias
capaces de
oxidarse.
 2.El mecanismo de oxidación de dichas
sustancias.
 3.La utilización de la energía liberada en estas
reacciones.
Los dos primeros aspectos comprenden el
estudio de las oxidorreducciones, realizado en la
Química General, y el tercer aspecto
que
corresponde a la Bioenergética seránestudiadas
en este capitulo, además del metabolismo de
carbohidratos y su aplicación biológica.

En base a lo anterior
iniciaremos expresando lo
siguiente: el flujo de
energía a través del mundo
biótico comienza con la
captura de la energía
radiante del sol con el
proceso de la fotosíntesis.

El flujo de energía en los seres vivos

En
el
mundo
vivo
se
distinguen tres procesos de
transformación deenergía:
1. En la fotosíntesis la energía radiante del sol se
transforma en energía química, que queda
almacenada
en los enlaces de los carbohidratos y otras
moléculas complejas sintetizadas.
2. Mediante la respiración celular esta energía
pasa
a
una nueva forma que son los enlaces fosfato
producidos en la degradación escalonada de la
glucosa
y
otras
moléculas.

3. El trabajo celular se producecuando la
energía química de los enlaces fosfato es
utilizada por la célula para realizar un
trabajo. Este trabajo puede ser muscular
(contracción muscular), eléctrico (impulsos
nerviosos), osmótico ( transporte de
moléculas en contra de un gradiente de
concentración) o químico (síntesis de nuevas
moléculas para el crecimiento de la célula o
el
almacenamiento
de
energía).

Veamos a continuaciónel
diagrama del flujo de la
energía en el metabolismo

Estados de la energía
• Energía potencial:
energía almacenada
• Energía cinética:
energía de movimiento

TRANSFORMACIÓN DE LA
ENERGIA
•
•
•
•

Potencial en cinética
Eléctrica en mecánica
Química en térmica
Iónica en eléctrica: movimiento de iones a
través de la membrana
• Radiante en química: formación de almidón a
partir de CO2 + H2O+ luzsolar

Termodinámica

• Estudio de los cambios energéticos y el flujo
de energía en un sistema
• Las leyes de termodinámica no sólo gobiernan
los cambios energéticos en una reacción, sino
que proveen las herramientas que permiten
predecir si la reacción será o no espontánea

Leyes de la
Termodinámica
• 1ra. Ley Conservación de la energía: la energía
no se crea ni se destruye, solo setransforma
• 2da. Ley Todos los sistemas tienden al
equilibrio: La inercia de todo sistema tiende a ir
del orden al desorden
• Los eventos del universo proceden cuesta abajo
para minimizar su contenido de energía libre

• Cuando se alcanza el contenido mínimo de
energía en un sistema, se dice que el sistema
está en equilibrio
• En una reacción química los reactantes se
convierten en productos, yviceversa.
REACTANTES
Glucógeno

PRODUCTOS
Glucosas libres

Equilibrio Químico
• Las reacciones químicas también tienden al
equilibrio, éste se establece cuando las
velocidades de las reacciones directa e
inversa son iguales
A + B
C + D
Reacción directa
Reacción inversa

Equilibrio químico
• Las dos reacciones ocurren a igual velocidad
K1 [A][B] = K2 [C][D]
• Por tanto: en equilibrio hay una proporciónpredecible entre la concentración de productos y
reactantes
K1 / K2 = [C][D] / [A][B]

Constante de equilibrio Keq
• Es la razón que se establece entre la
concentración de los reactivos y de los
productos en el equilibrio
Keq = K1 / K2 = [C][D] / [A][B]
• Esta permite predecir la dirección a la que
una reacción ocurre espontáneamente

Cálculo de la Keq
• Se realiza dividiendo la concentración...