BIOENERGETICA

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR
ORREGO
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA
BIOQUIMICA

BIOENERGETICA
Pedro Lezama A.
plezamaa@upao.edu.pe

BIOENERGETICA: Generalidades
• Describe la transferencia y utilización de la
energía en los sistemas biológicos.
Se sustenta en los principios de la termodinámica
ENTALPIA (H)
Variación de energía
calórica en un sistema

•
•
•
•
•

ENERGIA LIBRE
DE GIBBS (G)

Energíadisponible en un momento dado
Predice la espontaneidad o no de una reacción
G < 0 proceso irreversible (espontaneo)
G > 0  proceso no espontaneo
G = 0  equilibrio X

ENTROPIA (S)
Grado de desorden
molecular en un sistema

Leyes de la termodinámica
• Primera Ley : "La energía del
universo permanece constante“
(Ley de conservación de la
energía)
• Segunda Ley: "La entropía total
deluniverso se incrementa“
• Tercera Ley “La entropía tiende a
un valor constante mínimo
cuando la temperatura
tiende al cero absoluto”

Requerimientos energéticos – Ciclo del ATP
ATP

Utilización de energía

Producción de energía
- Carbohidratos
- . Lípidos
- - Proteínas

Vias
metabolicas

ADP

- Biosíntesis de macromoléculas
- Tejidos excitables: muscular,
neuronal
- Transporte activo
- Crecimiento yreproducción

~P

Vías Metabólicas
• Conjunto de reacciones que permiten las
interrelaciones entre moléculas
• En el humano, en el metabolismo podemos distinguir
dos grandes aspectos:
– El intercambio de materia y energía dentro del
propio organismo y con su entorno
– La transmisión de información genética dentro y
entre las células; así como a su progenie
• Como energía metabólica se genera ATP yotras
equivalentes ricas energéticamente
• Ejemplificar vias anabólicas y catabólicas, y
anfibólicas

Alimentos

METABOLISMO

Metabolismo y Bioenergética
REACCIONES ANABÓLICAS

REACCIONES CATABÓLICAS

Respiración
Glucosa  CO2 + H2O
↓ ENTALPÍA

↓
∆G

Síntesis
Monómeros  Macromoléculas

ATP

Endotérmica

Exotérmica
↑ ENTROPÍA
Exergónica

↑ ENTALPÍA

ADP

↓ENTROPÍA
Endergónica

↑
∆GAcoplamiento de reaccion exergonicaendergonica
A

ENERGIA LIBRE

Calor

D

Energía
química

C

A + C  B + D + Calor

B

CARACTERISTICAS METABOLICAS DE
ALGUNOS TEJIDOS Y/U ÓRGANOS
HIGADO

- Generalmente no usa glucosa
como combustible
- Usa preferentemente ácidos
grasos y α cetoácidos
- No usa cuerpos cetónicos
- Principal lugar de síntesis de
AG y TAG

- Usa G, AG, en menor
proporción cuerpos
çetónicos- Degradación de proteínas y
aminoácidos ramificados
(Ciclo de Cahill)

MUSCULO ESQUELETICO

CARACTERISTICAS METABOLICAS DE
ALGUNOS TEJIDOS Y/U ÓRGANOS
TEJIDO ADIPOSO

- Usa AG como combustible
- Requiere algo de glucosa para
síntesis de Glicerol, 3P  TAG
- Recibe AG sintetizado en el
hígado para síntesis de TAG

CEREBRO

- Utiliza preferentemente G
- En ausencia de G, puede
usar cuerposcetónicos
- No utiliza AG (por BHE)

CARACTERISTICAS METABOLICAS DE
ALGUNOS TEJIDOS
INTESTIINO

- El intestino delgado, usa
preferentemente glutamina
- Colonocitos usan AG de cadena corta
producido por la flora bacteriana

RIÑON

ERITROCITOS

- Solamente
usan G
(Ciclo de
Cori)

- Usa G, AG, cuerpos
cetónicos
- Participa en proceso
de gluconeogénesis
en casos de ayuno

Mitocondria

Obtención deenergía y alimentos

Carbohidratos
Polisacáridos

Proteínas

Digestión y

Lípidos
TAG

absorción

ALIMENTO
Acidos Grasos,
glicerol
H+
½ O2

Monosacáridos
G. F, Gal

Acetil CoA

Ciclo de
Krebs

2H

CR
H2O

Aminoácidos

Mitocondria

ADP ATP
H+

GLUCOSA

LACTATO
ETANOL

glucólisis
ACETALDEHIDO
VIA ANAEROBICA
VIA AEROBICA

PIRUVATO
Acetil CoA

Ciclo de
Krebs

GENERALIDADES

2 CO2
1 ATP

3 NADH + H
1FADH2

CR
FOx

ATP

VIAS ANAPLEROTICAS

Piruvato
PDH

CO2

NAD+
NADH+ + H+

Acetil CoA
Piruvato
carboxilasa

Enzima
málica

Citrato

Citrato
sintasa

Oxalacetato

Isocitrato

Malato DHG
NAD+

CICLO DE
KREBS

Malato
Fumarasa

NADH+ + H+

CO2

α Ketoglutarato

H2O

Fumarato

Isocitrato
DHG

α Ketoglutarato
DHG

CO2

Succinato DHG

Succinil CoA
Succinato

ADP “Pi

ATP

Succinato tiocinasa

Enzimas...