Bioquímica Primera Prueba

OXÍGENO
Propiedades moleculares
Es un gas incoloro e inodoro con forma molecular O2, extremadamente electronegativo, en que dos átomos de oxígeno se enlazan con una configuración electrónica en estado triplete, con dos orbitales incompletos. Es un reservorio de protones y electrones.
El oxígeno triplete, es el estado fundamental de la molécula O2. En este estado, el enlace del dioxígeno esmás débil e inestable que el triple enlace del N2 (este es más estable porque hace un triple enlace covalente), dado que cuenta con dos electrones desparejados que ocupan los orbitales moleculares degenerados, estos orbitales, se califican como antienlaces.
El oxígeno triplete, es paramagnético, en presencia de un campo magnético forma un imán.
Cuando el oxígeno se excita, pasa al estado singlete.Cuando es singlete siempre intenta captar electrones para completar la configuración electrónica, siendo bastante reactivo.
Con glucosa, puede formar agua, CO2 y energía de forma aeróbica, o ácido láctico de forma anaeróbica.
Vías para que reaccione
1) Se puede elevar su energía para invertir uno de sus espines y pasar de oxígeno triplete a singlete.
2) Mediante activación por reducciónmonovalente, es decir, electrón por electrón, formando desgraciadamente, radicales libres (ROS):
El primer electrón entra con un espin opuesto y reacciona endergónicamente, transformando el oxígeno en Superóxido (O2·).
Luego, mediante otro electrón y una reacción exergónica pasa a Peróxido de Hidrógeno (HO-OH).
Con un tercer electrón, se transforma en Superhidroxilo o Radical Hidroxilo (OH·).right22796500left96710500Con un cuarto electrón, se transforma en agua.
Transformación en agua
1658570229870El oxígeno se debe juntar con hidrógeno y captar los 4 electrones, obteniendo dos moléculas de agua: O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e- 2H2O. Esto es una síntesis (anabolismo).
Esta reacción es extremadamente exergónica, por lo que es necesaria hacerla por etapas (de lo contrario, se generacombustión).
La transformación en el hombre ocurre en la mitocondria. Se fabrican 400ml de agua aproximadamente y energía que se va en ATP o en calor.
La energía se disipa de a poco o de golpe. En este caso, de a poco.
El metabolismo aeróbico es en las fibras musculares rojas y el anaeróbico en las blancas.
Los reptiles captan energía del sol y no generan calor, siendo más eficientes, porqueutilizan todo el hidrógeno y oxígeno que juntan para generar agua, no calor como nosotros.
En la mitocondria ocurre la cadena de transporte de electrones, donde, resumidamente, lo que hace el metabolismo es capturar protones, entregárselos a NADH y FADH, regenerar NAD y FAD, y entregar los protones finalmente al oxígeno para producir agua. Los protones vienen de los sustratos que ingerimos.
Enzimasque participan: citocromo C (transporte de electrones, de a uno, al complejo IV. Al ir de uno, forma radicales libres).
Enzimas defensivas (para radicales libres): Superóxido dismutasa (SOD), Glutatión Peroxidasa y Catalasa. El SOD transforma los superóxidos en peróxidos de hidrógeno, que pueden posteriormente ser destruido por catalasa o glutatión.
left248706100right38142600Defensas alternativas:Vitaminas A, E (tocoferol, liposoluble) y C (ácido ascórbico, hidrosoluble).
Toxicidad del oxígeno
El oxígeno es muy reactivo, al tener un par de electrones desapareados, ataca a los lípidos de las membranas plasmáticas, causando una ruptura homolítica. Los radicales libres, al atacar las membranas, producen apoptosis reemplazando el tejido funcional por colágeno.
Inflamación -> macrófagos-> citoquinas -> apoptosis
Las personas son afectadas por el oxígeno en el: 1) Buceo, 2) Terapia hiperbárica (con infección por anaeróbicos) y 3) Terapia de oxígeno suplementario durante la enfermedad coronaria.
El daño con los radicales libres desata una cadena de rupturas homolíticas que se detiene con un antioxidante, como la vitamina E, la cual protege la membrana. Al tener una...