bioenergetica

BQ-111, ODONTOLOGIA
Departamento de Ciencias Fisiológicas
Facultad de Ciencias Médicas,
U. N. A. H.

BIOENERGETICA.

ENERGIA: Capacidad para realizar trabajo. Constituyente básico del universo. Se calcula en la relación dada entre la materia y su energía equivalente, E = mc2
Donde:
E = Energía total: Julios (kg m2/s2)
m =Masa : kg
c =Velocidad de la luz (3.0 x 10elevado a la 8 m/s)

BIOENERGETICA: Rama de la termodinámica, que se encarga del estudio cuantitativo de las transducciones o transformaciones energéticas que ocurren en los seres vivos

TERMODINAMICA
Los sistemas biológicos cumplen con las leyes generales de la termodinámica:

Primera ley: La energia total de un sistema incluido su entorno permanece constante (no se pierde ni se gana energia)La energía no puede crearse ni destruirse.
Energía interna: la cantidad total de energía de un sistema y su (entalpía) con el entorno debe ser la misma antes y después de producirse un proceso.
Para cualquier proceso real o factible cambio de energía libre es negativo.
El sistema tiene mas energía libre en el estado inicial que en el estado final.

Delta G = G final – G inicial.Segunda ley: La entropía total de un sistema completo debe aumentar, cuando un proceso físico y químico ocurre espontáneamente aumenta la entropía
Cambios espontáneos :
cuando se producen cambios físicos o químicos con liberación de energía
Cambios no espontáneos:
cuando se requiere un aporte constante de energía para mantener un cambio
Todos los procesos espontáneos se producen endirección que incrementa el desorden total del universo (un sistema y su entorno)
La variación de entropía del universo es positiva para todos los procesos espontáneos

Tercera ley:Al acercarse la temperatura de un cristal sólido perfecto al cero absoluto (0 k) el desorden se aproxima a cero.
ENERGIA GIBBS: (∆G)
Expresa la cantidad de energía capaz de realizar trabajo durante una reacción atemperatura y presión constante

Cuando la reacción ocurre de manera que se libera energía libre, El sistema posee menor cantidad de energía.

Para conservar los procesos vitales todos los organismos deben obtener suministros de energía libre a partir de su ambiente:

Organismos autótrofos: por medio de procesos exergónicos simples ( energía de la luz solar; vegetales verdes),( reacción Fe2+----Fe3+ + e- ,en bacterias)

Organismos heterótrofos: obtienen energía libre al acoplar su metabolismo con la degradación de moléculas orgánicas complejas de su entorno (trifosfato de adenosina ; ATP )

En las vías metabólicas existen dos tipos de reacciones:

EXERGONICAS: EL cambio de energía libre ∆G es negativo lo que significa que en el sistema se pierde energía.

ENDERGONICAS: ELcambio de energía libre ∆G es positivo lo que significa que en el sistema se gana energía.

Proceso ISORGONICO: Cuando el cambio de energía libre ∆G es igual a cero: No se intercambia energía y prevalecen en condiciones de equilibrio y proceso. ATP: Es un acoplamiento de las reacciones endergonicas y exergonicas.

REACCIONES ACOPLADAS
Los procesos endergonicos proceden mediante el acoplamientocon procesos exergonicos
En la practica un proceso endergonico no puede existir independientemente si no que debe constituir un componente de un sistema exergonico-endergonico
El cambio total es exergonico

Formación de un intermediario: mecanismo intrínseco para el control biológico de la velocidad de los procesos

Control de respiracion celular: proceso que evita quemar las moléculas decombustible fuera de control

Síntesis de un compuesto de alta energía: para potenciar la reacción exergonica e incorporar el nuevo compuesto en la reacción endergonica (transferencia de energía libre)

El metabolismo puede subdividirse en dos grandes procesos:

ANABOLISMO:
El metabolismo anabólico incluye los procesos que se encargan de sintetizar moléculas complejas, como lípidos,...