Cap 4_Intro Metab
Páginas: 7 (1750 palabras)
Publicado: 17 de octubre de 2015
Introducción
FQB 145 BIOQUIMICA
Capitulo 4
Introducción al metabolismo
Metabolismo: Conjunto de todas las reacciones bioquímicas que
tienen lugar en un organismo ya sea para obtener energía o para
sintetizar moléculas.
– Catabolismo: comprende a las reacciones de degradación de
moléculas “combustible” con la finalidad de obtener energía
– Anabolismo: reacciones de permiten la síntesis demoléculas,
estas reacciones consumen energía
El anabolismo y catabolismo están interrelacionados, por ejemplo,
algunos intermediarios del catabolismo se utilizan para la síntesis de
nuevas moléculas
Las vías que pueden ser catabólicas y anabólicas se denominan
anfibólicas (Ej. síntesis/degradación ac. grasos)
Consideraciones bioenergéticas
Introducción
Bioenergética: análisis cuantitativo de lasformas en que los organismos
adquieren y utilizan energía. La bioenergética hace parte de la ciencia que
estudia las transformaciones energéticas: la termodinámica
Complejidad del metabolismo
Todos los sistemas vivos obedecen las leyes de la termodinámica:
Las
vias
metabolicas
cumplen dos criterios:
– Primera ley: El universo contienen una cantidad de energía
constante. Conservación de energía. Laenergía no se crea ni se
destruye, se transforma.
•Cada reacción individual es
especifica (enzimas)
– Segunda ley: La energía es trasnferida de manera que incrementa
el grado de aleatroriedad (entropía) del universo.
•El conjunto de reacciones de
una vía metabólica debe ser
termodinámicamente
favorable
Sin contar replicación ni transcripción
Primera ley
El cambio de energía (ΔE) potencial esindependiente de la ruta utilizada para
ir de un estado A → B.
Segunda ley
El incremento de la entropía
ocurre principalmente en el
proceso de transformación de
varios tipos de energía en
energía térmica
Baja entropía vs. alta entropía
Ecuación de la energía libre de Gibss
Baja entropía
Alta entropía
Hielo a 0°C
Un diamante a 0 K
Agua a 0°C
Vapor de carbono a 106
K
Una proteina nativaUna proteína
desnaturalizada, con
enrollamiento aleatorio
Un soneto de
Shakespeare
Una serie aleatoria de
letras
La mesa del director de
un banco
La mesa de un profesor
Ecuación fundamental, describe la relación entre diferentes parámetros
termodinámicos y puede ser aplicado a la bioquímica
Adaptado de Mathews y van Holde (1998)
Energía libre G: Es la cantidad de energía
disponible pararealizar un trabajo
Segundo principio de la termodinámica: en toda transformación
que tiene lugar en un sistema aislado, la entropía aumenta
Ecuación de la energía libre de Gibss
Ecuación de la energía libre de Gibss
¿Qué es la entalpía?
¿Qué es la entropía x temperatura?
Energía total almacenada
en:
La entropía (S):
Expresión cuantitativa de
la aleatroriedad de un
sistema
Los enlaces químicosde
todos los componentes
involucrados en una
reacción
Temperatura (T):
Medida en Kelvin
La entropía incrementa
con la temperatura
El ambiente de la
reacción
Ecuación de la energía libre de Gibss
Ecuación de la energía libre de Gibss
¿Qué promueve la conversión de una molécula A → B y cómo se
relaciona con la G?
Espontáneo vs. no espontáneo
Contenedor con gas comprimido
Las célulastransforman la energía (trabajo) y algo de la energía se
desperdicia como calor.
Un sistema con un alto valor de G es un sistema inestable y tiende
de forma espontánea hacia un estado de menor energía
(inestable)
Proceso espontáneo involucra una
reducción de la energía libre
Reacción bioquímica espontánea
Reacción bioquímica no espontánea
Reacción espontánea (exergónica): S → P
Reacción no espontánea(endergónica): S → P
P
S
Equilibrio de la reacción
Dirección de la reacción
Este es otro factor que caracteriza las reacciones bioquímicas
Este es otro factor que caracteriza las reacciones bioquímicas
La constante de equilibrio (Keq)
La mayoría de las reacciones bioquímicas son reversibles
¿Qué determina la dirección de una reacción? El principio de Le
Chatelier
En equilibrio, no hay...
FQB 145 BIOQUIMICA
Capitulo 4
Introducción al metabolismo
Metabolismo: Conjunto de todas las reacciones bioquímicas que
tienen lugar en un organismo ya sea para obtener energía o para
sintetizar moléculas.
– Catabolismo: comprende a las reacciones de degradación de
moléculas “combustible” con la finalidad de obtener energía
– Anabolismo: reacciones de permiten la síntesis demoléculas,
estas reacciones consumen energía
El anabolismo y catabolismo están interrelacionados, por ejemplo,
algunos intermediarios del catabolismo se utilizan para la síntesis de
nuevas moléculas
Las vías que pueden ser catabólicas y anabólicas se denominan
anfibólicas (Ej. síntesis/degradación ac. grasos)
Consideraciones bioenergéticas
Introducción
Bioenergética: análisis cuantitativo de lasformas en que los organismos
adquieren y utilizan energía. La bioenergética hace parte de la ciencia que
estudia las transformaciones energéticas: la termodinámica
Complejidad del metabolismo
Todos los sistemas vivos obedecen las leyes de la termodinámica:
Las
vias
metabolicas
cumplen dos criterios:
– Primera ley: El universo contienen una cantidad de energía
constante. Conservación de energía. Laenergía no se crea ni se
destruye, se transforma.
•Cada reacción individual es
especifica (enzimas)
– Segunda ley: La energía es trasnferida de manera que incrementa
el grado de aleatroriedad (entropía) del universo.
•El conjunto de reacciones de
una vía metabólica debe ser
termodinámicamente
favorable
Sin contar replicación ni transcripción
Primera ley
El cambio de energía (ΔE) potencial esindependiente de la ruta utilizada para
ir de un estado A → B.
Segunda ley
El incremento de la entropía
ocurre principalmente en el
proceso de transformación de
varios tipos de energía en
energía térmica
Baja entropía vs. alta entropía
Ecuación de la energía libre de Gibss
Baja entropía
Alta entropía
Hielo a 0°C
Un diamante a 0 K
Agua a 0°C
Vapor de carbono a 106
K
Una proteina nativaUna proteína
desnaturalizada, con
enrollamiento aleatorio
Un soneto de
Shakespeare
Una serie aleatoria de
letras
La mesa del director de
un banco
La mesa de un profesor
Ecuación fundamental, describe la relación entre diferentes parámetros
termodinámicos y puede ser aplicado a la bioquímica
Adaptado de Mathews y van Holde (1998)
Energía libre G: Es la cantidad de energía
disponible pararealizar un trabajo
Segundo principio de la termodinámica: en toda transformación
que tiene lugar en un sistema aislado, la entropía aumenta
Ecuación de la energía libre de Gibss
Ecuación de la energía libre de Gibss
¿Qué es la entalpía?
¿Qué es la entropía x temperatura?
Energía total almacenada
en:
La entropía (S):
Expresión cuantitativa de
la aleatroriedad de un
sistema
Los enlaces químicosde
todos los componentes
involucrados en una
reacción
Temperatura (T):
Medida en Kelvin
La entropía incrementa
con la temperatura
El ambiente de la
reacción
Ecuación de la energía libre de Gibss
Ecuación de la energía libre de Gibss
¿Qué promueve la conversión de una molécula A → B y cómo se
relaciona con la G?
Espontáneo vs. no espontáneo
Contenedor con gas comprimido
Las célulastransforman la energía (trabajo) y algo de la energía se
desperdicia como calor.
Un sistema con un alto valor de G es un sistema inestable y tiende
de forma espontánea hacia un estado de menor energía
(inestable)
Proceso espontáneo involucra una
reducción de la energía libre
Reacción bioquímica espontánea
Reacción bioquímica no espontánea
Reacción espontánea (exergónica): S → P
Reacción no espontánea(endergónica): S → P
P
S
Equilibrio de la reacción
Dirección de la reacción
Este es otro factor que caracteriza las reacciones bioquímicas
Este es otro factor que caracteriza las reacciones bioquímicas
La constante de equilibrio (Keq)
La mayoría de las reacciones bioquímicas son reversibles
¿Qué determina la dirección de una reacción? El principio de Le
Chatelier
En equilibrio, no hay...
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