BIOENERGÉTICA

 DEFINICIONES GENERALES

§.- Energía: capacidad que tiene un cuerpo para realizar un   trabajo.

§.- Termodinámica: ciencia que se encarga del estudio de los   cambios de energía que ocurren durante   los procesos físicos y químicos.

§.- Bioenergética: ciencia que se encarga del estudio de las            transformaciones de energía en los seres             vivos.

LEYES DE LA TERMODINÁMICA 

Primera Ley de la Termodinámica 

Principio de la conservación de la energía

“La energía ni crea ni se destruye, simplemente se transforma de una forma a otra, por lo tanto la energía del universo permanece constante”

LEYES DE LA TERMODINÁMICA

Segunda Ley de la Termodinámica

Ley de la dirección de los procesos

“ El universo siempre tiende a incrementar el desorden por lo tanto en todos los procesos naturales la Entropía del universo aumenta”

Proceso reversible: cuando se pueden restituir las condiciones originales del sistema sin  ocasionar cambios en otros sistemas.

Proceso irreversible: cuando no se pueden restituir las condiciones originales del sistema sin  ocasionar cambios en otros sistemas.

TÉRMINOS QUE DESCRIBEN LOS CAMBIOS DE ENERGIA

EN LAS REACCIONES QUÍMICAS

Entropía (S)

Es una medida o indicador cuantitativo del desorden que hay en un sistema.

“NO se puede utilizar para realizar un trabajo”

¿Quien es mas desordenado: un gas, un líquido o un sólido?

Entalpía (H)

Es el contenido calórico de un sistema

 “No se puede utilizar para realizar un trabajo”

∆H ?

Energía libre de Gibbs (G)

Es el tipo de energía capaz de realizar  trabajo  a temperatura y presión constante

Energía libre Estándar  (G’º)

Condiciones estándar:

1.Temperatura 25 ºC(= 298 ºk)

2.Presión 1 atm

3.Los Reactantes y Productos están presentes inicialmente a una concentración de 1M

Relación entre ∆G y Keq

Cuando la reacción está en el equilibrio,  ∆G = 0

R = constante de los gases =1,987 cal / °K mol

T  = temperatura = 298°K

Ln = logaritmo natural (logaritmo neperiano)

Keq = constante de equilibrio

  [C][D] = concentraciones  de productos

  [A][B] = concentraciones  de reactantes

Cálculos de  variación de Energía Libre Estándar ∆G°    

1.Por la constante de equilibrio de la reacción.

2.Por aditividad de ∆G° en reacciones acopladas.

3.Por los calores de formación de sustratos y productos.

4.A partir de la hidrólisis de compuestos ricos en energía (ATP).

ATP

(ADENOSIN TRIFOSFATO) 

El ATP es un nucleótido especializado en la transferencia de energía en las reacciones químicas de las células.

PRODUCCIÓN CELULAR DEL ATP

 En la célula se puede formar ATP a través de:    

.- Metabolismo anaeróbico  (sin oxigeno)

1.- Sistema  ATP-PC  (Fosfágeno)  

2.- Glucolisis anaeróbica.  

.- Metabolismo  aeróbico  (con oxigeno)

1.- Fosforilación oxidativa en cadena de transporte de electrones . 

  

FOSFAGENOS

Diversos compuestos presentes en las células musculares que actúan como almacén de 

.- La Fosfocreatina (PC)

  Presente en vertebrados y algunos invertebrados

.- La Fosfoarginina

 Presente en invertebrados. 

FOSFAGENOS

FOSFOCREATINA (PC)

FUNCION:

                   Donar grupo fosfato (Pi) de alta energía a una molécula de ADP para permitir la resíntesis rápida del ATP. 

UTILIDAD –VENTAJA:

                  Representa una fuente rápida de disponer de  ATP para uso muscular.

DESVENTAJA:

                   Produce relativamente pocas moléculas de ATP.