Conceptos Flashcards
Define “Bioenergética”
Es el estudio cuantitativo de las transducciones de energía, cambios de una forma de energía en otra, que tienen lugar en las células de vida y en la naturaleza y función de los procesos químicos sobre los que se basan estas transducciones.
Define “Energía libre de Gibbs (G)”
Expresa la cantidad de energía capaz de realizar trabajo durante una reacción a temperatura y presión constante.
Define “Anabolismo”
Fase del metabolismo en el que precursores más pequeños y sencillos se integran en moléculas mucho mayores y complejas como lípidos, polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos.
Define “Catabolismo”
Fase de degradación del metabolismo en el que las moléculas orgánicas como glúcidos, grasas y proteínas, se convierten en productos más pequeños y sencillos.
En términos energéticos como difieren las rutas catabólicas de las anabólicas
Las rutas catabólicas en términos energéticos LIBERAN energía, parte de la cual se conserva en forma de ATP y transportadores electrónicos reducidos como NADH, NADPHy FADH2. Mientras que las rutas anabólicas requieren de APORTE energético.
Las células son sistemas…
Abiertos, los cuales intercambian energía y materia con el entorno.
¿Cuáles son loS 3 conceptos termodinámicos que describen los cambios de energía en una reacción química?
- Energía libre de Gibbs
- Entalpía
- Entropía
Una reacción es EXERGÓNICA cuando
Cuando una reacción transcurre con LIBERACIÓN de ENERGÍA LIBRE (al final tiene menos energía libre).
∆G es negativo
Una reacción es ENDERGÓNICA cuando
Cuando una reacción transcurre y el sistema GANA energía libre.
∆G es positivo
Defina “Entalpía”
Hace referencia al contenido calórico del sistema de reacción.
Una reacción es EXOTÉRMICA cuando
Una reacción es exotérmica cuando libera calor.
∆H es negativo.
Defina “Entropía”
Expresión cuantitativa de la aleatoridad o del desorden de un sistema.
Una reacción en ENDOTÉRMICA cuando
Una reacción es endotérmica cuando absorbe calor.
∆G es positivo.
¿Qué significa que el ∆G sea negativo?
La reacción ocurre de forma ESPONTÁNEA.
Las células son…
Sistemas abiertos ISOTÉRMICOS e ISOBÁRICOS
Las células utilizan la…
Energía libre de Gibbs
Heterotróficos significa
Organismos que obtienen energía libre de nutrientes.
La ∆Gº está directamente relacionada con la…
Constante de equilibrio
∆G’º significa…
Variación de energía libre de Gibbs en condiciones estándar BIOQUÍMICO
∆G’º negativa y K’eq mayor a 1
La reacción transcurre de forma espontánea y los productos tienen menos energía libre que los reactivos.
∆G’º = 0 y K’eq = 1
La reacción se encuentra en equilibrio.
∆G’º positiva y K’eq menor a 1
La reacción no transcurre de forma espontánea.
La variación de energía libre de una reacción es INDEPENDIENTE de la ruta de reacción, pero depende de…
Depende de la naturaleza y concentración de los reactivos y productos, por lo que las enzimas no cambian la constante de equilibrio.
Las variaciones de energía libre estándar…
ADITIVAS, ∆G’º total
Gracias a que las variaciones de energía estándar de las reacciones son aditivas permite que…
Reacciones que termodinámicamente son desfavorables (endergónicas) puedan ser favorables termodinámicamente, acoplándolas a reacciones MUY exergónicas.
Ejemplo de reacción exergónica…
ATP + H2O ⟶ ADP + Pi ∆G’º = -30,5 kj/mol
Hidrólisis del ATP
En cálculos termodinámicos lo único que importa es…
El estado del sistema inicial y final
Un enlace covalente hace referencia…
A cuando se comparten electrones.
Los grupos carbonilo no siempre funcionan solos; su capacidad de sumideros de electrones a menudo se aumenta por la interacción con…
Ión metálico como Mg2+
Los átomos de carbono pueden existir en …
5 estados de oxidación
¿Cuál es el carbono más oxidado?
CO2
Las reacciones de oxidación…
DONAN electrones y liberan energía
Las reacciones de reducción…
GANAN electrones
¿Cómo obtienen energía las células para el trabajo celular?
Mediante la OXIDACIÓN de combustibles metabólicos como glúcidos o grasas.
Las rutas catabólicas (productoras de energía)
Son secuencias de reacciones OXIDATIVAS que conducen a la transferencia de electrones de las moléculas combustibles a través de una serie de transportadores de electrones al oxígeno.
Molécula de carbono MENOS oxidado
Un alcano
La hidrólisis de ATP
ATP + H2O ⟶ ADP + Pi
La hidrólisis de ATP depende de…
El pH y Mg2+ libre
Las células heterotróficas obtienen energía libre…
A través del catabolismo de moléculas combustibles y utilizan esa energía para producir ATP a partir de ADP y Pi.
Uno de los factores que favorece hidrólisis del ATP es…
El mayor grado de solvatación de los productos Pi y ADP con relación al ATP, lo que estabiliza más los productos con relación a los reactivos.
La concentración de los productos de la hidrólisis del ATP es…
MUY BAJA por lo que se favorece la reacción de hidrólisis.
¿Cuál es el rol el ión metálico Mg2+ en la hidrólisis del ATP?
Se une al ATP y al ADP, y APANTALLA parcialmente las cargas negativas.
En la mayoría de las reacciones enzimáticas en la que interviene el ATP como dador de grupo fosforilo, el verdadero sustrato es…
MgATP2-
La concentración TOTAL de ATP, ADP y Pi en una célula es diferente a la concentración LIBRE debido a que…
Debido a que ATP, ADP y Pi se encuentran unidos a proteínas celulares.
Fosfo-enol piruvato (PEP)
Presenta un enlace éster fosfato que puede ser hidrolizado dando la forma enol del piruvato, el cual puede tautomerizar a la forma ceto, la cual es más estable.
Piruvato tiene dos…
Debido a la tautomerización, presenta la forma enol y ceto.
¿Qué son los tautómeros?
Tautómeros se denominan dos isómeros que se diferencian solo en la posición de un grupo funcional. Entre las dos formas existe un equilibrio químico.
Otro grupo que también aporta grandes y negativas energías libres estándar
Los tioésteres como el acetil-coenzima A o acetil-Co-A
∆G’º = -31,4 kJ/mol
¿Por qué en las reacciones de hidrólisis con variación de energía libre estándar grandes y negativas se obtienen productos más estables que los reactivos?
Debido a,
1. La tensión de enlaces en los reactivos debido a la repulsión electroestática queda liberada por la separación de carga.
2. Los productos están estabilizados por ionización.
3. Los productos están estabilizados por isomerización como tautomerización ejemplo: PEP
4. Los productos están estabilizados por resonancia.
