Bioquímica: Fundamentos, Células y Metabolismo

Unidad I:
Fundamentos de
Bioquímica
Cátedra: Bioquímica
Período: 2025-2026
Facilitador: Lic. Yajaira Sucre
Abril, 2025
Objetivo 1: Fundamentos de
Bioquímica para Ciencias
Veterinarias
La unidad introduce los fundamentos de la bioquímica, esencial para
comprender la vida animal a nivel molecular. Exploraremos su relevancia
en el diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades en Medicina
Veterinaria. Los objetivos de esta clase incluyen la comprensión de los
procesos celulares y metabólicos, proporcionando una base sólida para
futuros estudios.
La bioquímica es la base molecular de la vida animal. Es relevante para el
diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades. El objetivo es
comprender los procesos celulares y metabólicos.
Importancia de la Bioquímica en Veterinaria
Bases Moleculares
Diagnóstico y Tratamiento
La bioquímica permite comprender las
Nutrición y Genética
Además, influye en la nutrición animal,
bases moleculares de la salud y la
En el diagnóstico, facilita análisis de
determinando requerimientos
enfermedad en animales, abarcando
sangre y orina para detectar niveles de
específicos por especie y etapa de vida,
desde análisis clínicos hasta el diseño
glucosa o enzimas hepáticas. En el
así como en la genética y reproducción,
de fármacos.
tratamiento, impulsa el diseño de
comprendiendo las bases moleculares
fármacos y terapias, como antibióticos
de la herencia.
y antiinflamatorios.
Por ejemplo, en la insuficiencia renal crónica felina, la bioquímica permite el diagnóstico mediante la medición de creatinina y urea.
Célula Eucariota: Estructura y Funciones
Membrana Plasmática
Barrera selectiva compuesta por fosfolípidos y proteínas que regula el transporte de sustancias.
Núcleo
Contiene el ADN, donde se llevan a cabo la replicación y la transcripción (cromosomas, nucléolo).
Retículo Endoplasmático
Síntesis de proteínas y lípidos (RE rugoso y liso).
Aparato de Golgi
Modificación y empaquetamiento de proteínas.
Mitocondrias
Conservación de la Energía. Respiración Celular. Oxidación de Glúcidos y lípidos. Síntesis de Urea y del grupo Hemo. Control de la Concentración
de Calcio metílico divalente citosólico.
Lisosomas
Digestión celular : Hidrolisis de Proteínas, Glúcidos, Lípidos y Ácidos Nucleicos
Peroxisomas
Reacciones de Oxidación que implican Oxigeno molecular .Utilización de Peróxido de Hidrogeno.
Microtúbulos y Microfilamentos
Citoesqueleto celular. Morfología Celular. Movilidad celular. Movimientos Intracelulares.
Célula Procariota: Estructura y Funciones
Pared Celular
Ofrece protección y forma a la célula (peptidoglicano).
Membrana Plasmática
Participa en el transporte y metabolismo celular.
Citoplasma
Contiene el ADN (nucleoide) y los ribosomas.
Plásmidos
ADN extra-cromosómico (resistencia a antibióticos).
Las fimbrias y flagelos permiten la adhesión y movilidad de la célula. A diferencia de las eucariotas,
las procariotas carecen de núcleo y orgánulos membranosos. Un ejemplo es Escherichia coli, cuya
estructura y función son importantes en el intestino animal.
Reacciones Químicas en las Células
1
Ácido-Base
Regulan el pH y los tampones fisiológicos (ej.: bicarbonato).
2
Óxido-Reducción (Redox)
Implican la transferencia de electrones (ej.: cadena respiratoria).
3
Hidrólisis
Ruptura de enlaces por agua (ej.: digestión de proteínas).
4
Condensación
Formación de enlaces con liberación de agua (ej.: síntesis de proteínas).
Las enzimas actúan como catalizadores biológicos, con especificidad y regulación, mientras
que los cofactores y coenzimas (vitaminas, minerales) ayudan a las enzimas en su función
catalítica.
Metabolismo: Definición y Tipos
Definición
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula.
Catabolismo
Degradación de moléculas complejas a simples, liberando energía.
Anabolismo
Síntesis de moléculas complejas a partir de simples, consumiendo energía.
Anfibolismo
Rutas que funcionan tanto catabólica como anabólicamente.
El ATP es la principal moneda energética de la célula, crucial para el metabolismo. El
metabolismo intermediario se refiere a las transformaciones de pequeñas moléculas
dentro de la célula.
Rutas Metabólicas: Glucólisis
Degradación
Producción
Glucosa a piruvato (citoplasma).
ATP y NADH.
Regulación
Enzimas clave (hexoquinasa,
1
2
4
3
fosfofructoquinasa, piruvato quinasa).
Fases
Inversión y generación de energía.
El destino del piruvato puede ser la fermentación (anaeróbico) o el ciclo de Krebs (aeróbico). La glucólisis es fundamental en el
metabolismo de la glucosa en el músculo durante el ejercicio.
Rutas Metabólicas: Ciclo de Krebs y Cadena
Respiratoria
Ciclo de Krebs
Cadena Respiratoria
•
Oxidación del acetil-CoA a CO2 (matriz mitocondrial).
•
•
Producción de NADH, FADH2 y GTP.
Transferencia de electrones desde NADH y FADH2 al
oxígeno (membrana mitocondrial interna).
•
Producción de ATP (fosforilación oxidativa).
•
Oxígeno: aceptor final de electrones.
Estas rutas son esenciales para la producción de energía en el hígado a partir de ácidos grasos. El oxígeno es crucial como aceptor
final de electrones en la cadena respiratoria, permitiendo la producción eficiente de ATP.
Rutas Metabólicas: Catabólicas, Anabólicas y
Anfibólicas
Catabólicas
1
Glucólisis, beta-oxidación.
Anabólicas
2
Gluconeogénesis, síntesis de ácidos grasos.
Anfibólicas
3
Ciclo de Krebs.
La regulación hormonal, como la insulina y el glucagón, controla el metabolismo de la glucosa. La interconexión entre rutas
permite la flexibilidad metabólica, como se observa en la adaptación metabólica del rumiante a su dieta.
Resumen y Conclusiones
1
2
Fundamentos
Estructura
Bioquímica esencial para entender la
Diferencias entre células eucariotas y
vida animal.
procariotas.
3
Metabolismo
Catabolismo, anabolismo y rutas
metabólicas.
RECOMENDACIONES PARA EL ESTUDIO DE LA ASIGNATURA BIOQUIMICA
1. Memorización: Lectura continua y comprensiva de cada uno de los temas del programa
2. Manejo de Terminología Científica para la comprensión de los contenidos:
Tabla Periódica , Siglas Bioquímicas , Interpretación de Rutas Metabólicas e Integración de
contenidos en cada una de las unidades del Programa.
3. Establecer las relaciones entre función y estructuras , es decir relacionar el trabajo de una
molécula o un agregado plurimolecular con su composición y disposición estructural.
4. Comprender el funcionamiento de los diversos mecanismos regulatorios a través de los
cuales una célula o un organismo controla sus propias actividades.
Cátedra: Bioquímica
Período: 2025-2026
Facilitador: Lic. Yajaira Sucre
Unidad I :
FUNDAMENTOS DE
BIOQUIMICA
Objetivo 2
Comprender las Principales
Características Bioquímicas
del Agua
Abril,
2025
Importancia del Agua
• Elemento esencial para la vida.
• Participa en los proceso
Bioquímicos y fisiológicos del ser
vivo.
• Regula la temperatura y el
transporte de nutrientes en los
organismos.
Importancia del agua
Para los Ecosistemas
Para los seres vivos
Para las Células y
tejidos de los seres
vivos
Importancia en Ecosistemas
Importancia del Agua en los Seres
Vivos
Transporte celular a través de las
membranas de nutrientes y desechos.
El agua cumple funciones esenciales:
Solvente universal por su naturaleza
polar y por su capacidad de formar
puentes de hidrogeno.


Ciclo hidrológico conecta
atmósfera, suelo y
organismos.
Regulación climática
mediante la evaporación y
condensación.
Hábitats acuáticos esenciales
para la biodiversidad


Medio de reacciones bioquímicas.
Transporte de nutrientes y
desechos en organismos
multicelulares.

Regulación térmica y lubricación
en estructuras corporales.

Solvente universal para la
actividad celular.
Regulación y control en los procesos
metabólicos celulares
Punto de fusión
Punto de evaporación
Importancia del Agua
Propiedades Físico-Químicas del
Agua
Estructura Molecular
del Agua.
Molécula unida mediante
enlaces covalentes polares:
Molécula dipolar
Posee 2 dipolos que no se
cancelan mutuamente, la
molécula posee una carga
negativa parcial.
Propiedades Físico-Químicas del Agua

Alta capacidad calorífica y tensión superficial.

Cohesión y adhesión, fundamentales para el transporte en plantas.

Alto calor de vaporización, permitiendo la regulación térmica.
Función Disolvente del Agua

Solvente universal gracias a su polaridad.

Facilita reacciones bioquímicas y el transporte de sustancias.
Características Moleculares

Molécula hidrófila: sustancias que interactúan con el agua (ej. sales).

Molécula hidrófoba: sustancias que repelen el agua (ej. lípidos).

Moléculas anfipáticas: combinan regiones hidrófilas e hidrófobas (ej. fosfolípidos en membranas
celulares).
Presión Osmótica

Fuerza que impulsa el movimiento de agua a través de membranas semipermeables.
Fundamental para procesos celulares como la regulación de líquidos
Ejemplos de Tensión Superficial :
Fuerza de Cohesión que actúa en la
superficie de los líquidos
Efecto de los Jabones sobre las partículas
de suciedad.
Surfactantes Pulmonares: Cruciales para
la función respiratoria normal Reducen la
Tensión Superficial en los Alveolos
Pulmonares , lo que evita su colapso y
facilita el Intercambio de gases.
Gotas en la superficie de las hojas o
insectos parados sobre la superficie del
agua
Enlaces no covalente:
Existen 7 tipos diferentes de enlaces no Covalentes:
1.Enlaces iónicos. Ion’’’’’ion.
2.Enlace ion-dipolo permanente.
3.Puentes de hidrogeno.
4.Enlace ion-dipolo inducido.
5.Enlaces dipolo permanente-dipolo inducido.
6 .Fuerzas de Van der Waals: dipolo inducido-dipolo
inducido.
7. Enlaces Apolares.
Peso Molecular 18,02 gr mol
Punto de fusión
Temperatura a la cual ocurre el
cambio de estado de solido a liquido
En el caso de la molécula de agua 0
grados Centígrados , 32 grados
Fahrenheit o 273, 15 grados Kelvin
Punto de
evaporación
Conductividad
Térmica
Temperatura en la que un
liquido se convierte en gas .en
el agua corresponde a 100
grados Centígrados
Es la capacidad de transmitir
el calor.
El agua ayuda a mantener la
temperatura corporal por su
alta conductividad térmica ,
que permite que se iguale la
temperatura
Enlace covalente
Se forma al compartir un par de
electrones entre dos átomos , uno
procedente de cada Átomo.
Electronegatividad: Tendencia o
capacidad de un átomo para atraer
electrones hacia su núcleo.
En un enlace Covalente , cuanto mayor
es la DIFERENCIA entre las
electronegatividades de los dos átomos ,
MAYOR es la polaridad del enlace.
Moléculas Polares o HIDROFILICAS.:
SON AQUELLAS QUE SE DISUELVEN EN EL
AGUA.
Moléculas No Polares o HIDROFOBICAS:
SON AQUELLAS MOLECULAS QUE NO SE
DISUELVEN EN EL AGUA.
Moléculas ANFIPATICAS:
Son moléculas que poseen una parte
Hidrofílica y una parte Hidrofóbica
Ejemplos
Moléculas
anfipáticas :
Fosfolípidos de
las membranas
Membrana
Plasmática :
Ejemplo de bicapa
Lipídica.
Moléculas
anfipáticas
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Características de la
molécula de Agua:
1. Es una molécula Polar.
2. Disolvente universal: Su
carácter Dipolar le
proporciona al agua una
Alta constante
dieléctrica: capacidad de
un solvente para
mantener separados 2
iones.
3. Capacidad de formar
Puentes de hidrogeno
Pregunta de interpretación :
Explique de acuerdo a lo expuesto en clase :
Características que definen a la Molécula de agua como un Dipolo Eléctrico.
Próxima clase :
Ionización del agua .
Aspectos básicos del
Metabolismo Hídrico.
Ionización del Agua
Definición de ácidos ,Bases y pH
ACIDO :
Sustancia donadora de Iones de Hidrógeno .
BASE :
Sustancia que acepta Iones Hidrogeno.
pH:
El menos logaritmo de la concentración de Hidrogeniones.
Escala de pH
D
Cálculos de pH , pOH y
concentración OH
TRASTORNOS POR
DESCONTROL DEL pH
SANGUINEO
ACIDOSIS:
Trastorno que se produce cuando el pH sanguíneo por debajo de
7,35.
Causas : 1. Producción excesiva de ácidos en los tejidos .
2. Perdida de bases en los líquidos corporales.
3. Fallo renal en la excreción de metabolitos Ácidos.
ALCALOSIS:
Trastorno que se produce cuando el pH de la Sangre aumenta
por encima de 7,45.
Causas : Vómitos Prolongados . Exceso de fármacos Alcalinos.
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AMORTIGUADOR BICARBONATO .
AMORTIGUADORES
FISIOLOGICOS
AMORTIGUADOR FOSFATO.
AMORTIGUADOR DE LA
HEMOGLOBINA : Proteína que
contiene Fe y que está presente
en los glóbulos rojos .
Próxima Clase:
Aspectos Básicos del
Metabolismo Hídrico.
METABOLISMO HIDRICO
o BALANCE HIDRICO
PROCESO POR EL CUAL LOS ORGANISMOS VIVOS MANTIENEN UN EQUILIBRIO
ADECUADO DEL AGUA, TANTO EN SU INTERIOR COMO EN SU ENTORNO .
ESTE PROCESO IMPLICA :
REGULACION DE INGESTA ,EL CONSUMO ,LA ELIMINACION Y EL TRANSPORTE DE AGUA
A TRAVES DE LOS DIFERENTES ORGANOS Y SISTEMAS.
DISTRIBUCION DEL
AGUA EN EL CUERPO
ANIMAL
EL AGUA ESTA REPARTIDA EN DOS
ESPACIOS :
1.
Intracelular : en el interior de la célula .
Aproximadamente entre 30 – 40 %
2.
Extracelular :
Exterior de las células :16 – 20 %
De este 15% Liquido Intersticial y 5% al
Plasma.
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Regulación Hídrica :
Osmo regulación
Equilibrio del Agua :
Relación entre las ganancias y perdidas de agua , esto debe ser
regulado finamente.
Ganancias de Agua
Perdidas de Agua
1.
Agua de bebida
1. Respiración
2.
Agua de alimentos
2. Micción
3.
Agua Metabólica
3. Defecación
4. Sudoración
5. Lactancia
FUENTES DE AGUA PARA
EL ANIMAL
1. Agua de Bebida .
2.Agua Contenida en los Alimentos.
Los alimentos secos como los concentrados y
el heno , contienen entre
7 – 15 % de Agua .
Los forrajes verdes y los ensilados contienen 70
-90 % de agua.
Ensilados: Método de conservación de forrajes ( permite
almacenar alimento para el ganado, forraje picado
almacenado en silos donde se produce una fermentación
láctica ). Especialmente útil durante épocas de escasez .
3. Agua Metabólica
Producción de Agua Metabólica
NUTRIENTE
AGUA METABOLICA
g/g
VALOR ENERGETICO
AGUA/100 Kcal
( g)
CARBOHIDRATOS
0,56.
4 kcal/g
14
PROTEINAS
0,40.
4 kcal/g
10
1,07
9 kcal/g
12
LIPIDOS
Los carbohidratos producen mayores cantidades de agua Metabólica por Kcal de energía
Metabolizable ( EM) producida.
RECOMENDACION:
En Condiciones de privacion de agua , es indicado la ingestión de CARBOHIDRATOS
Efectos de la Restricción del Agua.
• Disminución del consumo de alimentos y de las perdidas fecales
totales. .
• Disminución de la Excreción Urinaria .
• Aumento de la concentración de Sólidos en la Orina
• Disminución del Metabolismo.
• Disminución del Ritmo Respiratorio.
• Disminución del Peso Vivo.
• Deshidratación Exhaustiva.
• Muerte
Alteraciones del equilibrio Hídrico
DESHIDRATACION
EDEMATIZACION
CONDICION EN LA CUAL EL CUERPO
PIERDE SUFICIENTE COMO PARA
FUNCIONAR CORRECTAMENTE
SE PRODUCE CUANDO HAY UNA
SECRECION EXCESIVA DE LIQUIDOS
HACIA EL ESPACIO INTERSTICIAL .
Causas :
INTRACELULAR:
Perdida excesiva del agua del
Organismo a consecuencia de
VOMITOS
DIARREA
POLIURIA
DIAFORESIS EXCESIVA.
Transpiración ( Fisiológica o
Patológica)
( sudoración excesiva)
EXTRACELULAR:
HIPONATREMIA ( DISMINUCION DEL
SODIO EN EL INTERIOR DE LA
CELULA).
DISMINUCION DE LA PRESION
OSMOTICA .
DEPRESIÓN DE LOS SISTEMAS
METABÓLICOS DE LOS TEJIDOS.
INCREMENTO DE LA PRESION
HIDROSTATICA.
FALTA DE NUTRICIÓN SUFICIENTE DE
LAS CÉLULAS.
AUMENTO DE LA PERMEABILIDAD
CAPILAR
OBSTRUCCION LINFATICA.
En el caso de la deshidratación:
La perdida exagerada de Agua ,se
relaciona con Múltiples
manifestaciones tales como :
CEFALEA , MAREOS, TOS, VOMITO,
PERDIDA DE PESO
CAMBIOS EN EL ESTADO DE ANIMO E
INVERSION EN EL PATRON DE SUEÑO.
Recomendaciones finales
UNIDAD I :
OBJETIVO 3
PRINCIPIOS DE LA TERMODINAMICA Y
SU APLICACIÓN EN LOS SERES VIVOS
CICLO DE LA MATERIA Y FLUJO DE
ENERGIA EN LA BIOSFERA
Conceptos básicos :
SISTEMA :
Es la parte del Universo cuyo cambio
observamos .
Lo definimos en función al interes del
investigador. (Ejemplos : Una célula, un
tejido , el Metabolismo , una población ,
el planeta ,etc)
MATERIA :
Es todo aquello que posee Masa y ocupa
un lugar en el espacio
ENERGIA: Es la capacidad de producir un
cambio y se mide por la cantidad de
trabajo realizado durante éste período.
En la Naturaleza podemos observar el
Flujo de ENERGIA como una cascada ,
donde la ENERGIA SOLAR se
convierte en ENERGIA QUIMICA por
los productores ,luego se transfiere a
través de las Cadenas Alimenticias y
finalmente es disipado como Calor al
Medio Ambiente .
ECOSISTEMAS:
CONJUNTO COMPLEJO DE
ORGANISMOS QUE VIVEN EN UN AREA
JUNTO CON SUS INTERACCIONES.
Estas interacciones entre organismos
incluyen la Alimentación para obtener
ENERGIA.
FLUJO DE ENERGIA
LA PRESENCIA DE ENERGIA SOLO SE
REVELA CUANDO SE HA PRODUCIDO UN
CAMBIO .
TIPOS DE ENERGIA :
QUIMICA
MECANICA
ELECTRICA
ELECTROQUIMICA (Bomba de Sodio )
CALORICA
CICLO DE LA MATERIA
CADENAS ALIMENTARIAS
Proporcionan una representación de las
interacciones Alimentarias en un
Ecosistema
Entorno : Todo lo que rodea al SISTEMA
que sea relevante para el Cambio.
UNIVERSO esta formado por el
SISTEMA y su ENTORNO
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CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS
1.POR SU NATURALEZA:
1.1.Sistemas Ambientales Naturales(Ecosistemas)
1.2 Sistemas Ambientales Artificiales (Ciudades ,
cultivos o presas de agua )
. POR SU COMPLEJIDAD :
2.1. Sistemas Abiertos ( intercambian materia y energia con
su entorno , como los Ecosistemas Naturales y los Seres
Vivos )
2.2 Sistemas Cerrados ( No intercambia materia con su
entorno, pero pueden intercambiar energia, como un
INVERNADERO).
2.3. Sistemas Aislados:
No intercambian Materia ni energia con su Entorno, es decir
se encuentran en Equilibrio termodinamico (Vaso termico,
bombona de gas, alimentos enlatados )
Termodinámica:
Es la ciencia que estudia las transformaciones energéticas que acompañan
a los Cambios físicos y químicos de la materia .
Estudia los cambios que se desarrollan al pasar un sistema inicial a otro
final, si importar el camino seguido durante la transición o el tiempo
requerido para que ocurra dicho cambio .
Describe y relaciona las propiedades físicas de la materia y sus
intercambios de energía.
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Conceptos Básicos
BIOENERGETICA:
Es la rama de la Termodinámica que
estudia las transformaciones y
transferencias de energía en las
reacciones Bioquímicas.
ENTALPIA:(H)
En los Sistemas Biológicos la ENTALPIA representa
el contenido total de Energía de un Sistema,
incluyendo la Energía interna(E) y el Producto de la
presión (P) y el volumen (V).
∆H = Qp
∆= Variación
(La Entalpia (H) o Calor (Q)interno del Sistema a Presión
Constante).
En los Sistemas Bioquímicos, donde la Presión y el
volumen son constantes, las Variaciones de Entalpía son
iguales al Calor ganado o Perdido por el Sistema.
Por lo tanto :
∆H = ∆E
∆E = Energía Total o Energía Interna del sistema.
En el caso de las reacciones Endotérmicas se
absorbe Calor del entorno, por lo tanto
∆H > 0.
Cuando la reacción es Exotérmica se libera Calor, el
contenido calórico de los productos es menor que
el de los reactantes.
∆H < 0.
∆H
<0
0
∆H >
=0
∆H
Reacción Exotérmica : el valor Reacción Endotérmica: el valor Reacción Isotérmica. El valor
de la Variación de Entalpía es ( de la variación de Entalpía es ( de la variación de Entalpía es 0
-)
+)
ENTROPIA ( S ):
La Entropía es una expresión cuantitativa de la
Aleatoriedad o Desorden de un Sistema .
Cuando los productos de una reacción son menos
complejos y mas desordenados que los reactivos se dice
que la reacción transcurre con ganancia de Entropía.
Energía Libre de Gibbs ( G ):
Expresa la cantidad de Energía capaz de realizar trabajo durante una
Reacción a Temperatura y Presión Constantes.
Por lo tanto la ENERGIA LIBRE equivale a la Energía disponible que se
puede convertir en TRABAJO UTIL.
REACCION EXERGONICA:
Cuando una Reacción transcurre con Liberación de Energía Libre
( es decir cuando el sistema cambia de manera que tiene al final menos
Energía Libre). ∆G es Negativa .
REACCION ENDERGONICA :
El Sistema gana ENERGIA LIBRE por lo que la ∆G es Positiva.
cuand
Unidades:
Las unidades de ∆G y ∆H son:
Joules ∕mol o Calorías ∕mol.
1 caloría=4,184 J
J= Joules ( unidad de trabajo W)
Las unidades de Entropía ( S ) son:
Joules ∕ mol x °K.
La Energía ( E ) y el Trabajo ( W )
se miden en Joule.
LEYES QUE RIGEN LAS TRANSFORMACIONES
ENERGETICAS
Enunciados:
1° Ley de la Termodinámica .
Ley de la Conservación de la
Energía :
La Energía ni se crea, ni se
destruye, solo se Transforma
Intercambios de Energía y Materia de
acuerdo al tipo de sistema
Energía Total o Energía Interna ( E )
E= Energía Cinética +Energía Potencial
La cantidad total de Energía de un sistema y su entorno, viene
determinada por la vibración, rotación, traslación de sus moléculas y la
energía de Enlace.
FORMAS DE MEDIR LA ENERGIA TOTAL O ENERGIA INTERNA ( E ) DEL SISTEMA.
Se pueden medir las variaciones de sus componentes:
∆E = Energía final – Energía inicial .
∆E= E Productos - E Reaccionantes
∆= Cambio o Variación.
Formas de intercambio de Energía entre
el sistema y su Entorno.
Por tanto existe :
Intercambio de Calor ( Q ) hacia o desde el sistema:
Cuando el sistema y su entorno tienen temperaturas diferentes.
( EJEMPLO: La temperatura interna de los Alveolos Pulmonares es diferente a la temperatura del
medio Ambiente ).
INTERCAMBIO DE Trabajo ( W ) :
Cuando una fuerza mueve un objeto .
GENERALMENTE LOS PROCESOS
EXOTERMICOS SON :
ESPONTANEOS E IRREVERSIBLES.
EJEMPLO:
CAIDA DE UNA ROCA
RELAJACION MUSCULAR
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SIN EMBARGO EXISTEN PROCESOS
ESPONTANEOS QUE SON ENDOTERMICOS:
EJEMPLO : UN TROZO DE HIELO QUE SE DERRITE
A TEMPERATURA AMBIENTE.
CONCLUSION :
LA ENTALPIA NO PERMITE PREDECIR LA
DIRECCION DE UNA REACCION .
SE REQUIEREN OTRAS VARIABLES
TERMODINAMICAS
Calculo de la entalpia de una reacción.
∆H = ∑∆H productos -∑∆H reactantes
Se requiere de los valores de Entalpia de cada
uno de los componentes de la reacción
2º LEY DE LA TERMODINAMICA
Enunciado:
Si un proceso ocurre espontaneamente, la
ENTROPIA TOTAL de un Sistema DEBE aumentar.
LA ENTROPIA representa le extensión de desorden
o lo fortuito del Sistema y se torna Máxima cuando
éste se aproxima al equilibrio.
ΔS universo = ΔS sistema + ΔS entorno
LA VARIACION DE LA ENTROPIA DEL UNIVERSO (
ΔS u ) ES POSITIVA PARA TODOS LOS PROCESOS
ESPONTANEOS.
Este valor permite predecir la espontaneidad y la
dirección con que ocurre una reacción.
Si ΔS u > 0 →Proceso espontaneo
Si ΔS u < 0 → Proceso inverso , no espontaneo
Si ΔS u = 0
→ Proceso no ocurre
ENERGIA LIBRE (G):
En condiciones de Temperatura y presión constantes, la relación entre el
cambio de Energía libre( ΔG ) de un sistema en reacción y el Cambio de
Entropía (ΔS ) viene dado por la siguiente ecuación
ΔG = ΔH – T ΔS
si ΔH = ΔE en las reacciones Bioquímicas
donde T =temperatura Absoluta (ºK )
entonces podemos expresar:
ΔG = ΔE – T ΔS
siendo ΔE la variación de la Energía interna de la reacción.
ΔG < 0
Reacción es Espontanea .
Exergónica
Irreversible
ΔG > 0
ΔG = 0
Reacción No Espontanea .
Endergónica.
Procede solo si puede ganar
Energía
El sistema esta en Equilibrio .
NO ocurre ningún Cambio
Neto
Reacciones Reversibles
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Reacciones Irreversibles:
Un proceso irreversible es aquel que una vez ocurrido, no puede revertirse para
volver a su estado Inicial sin cambios en el Entorno.
Ejemplos : La COMBUSTION, la transferencia de calor ( como la de una bebida
caliente que se enfia )y las Reacciones químicas Espontaneas como la CORROSION .
Reacciones Acopladas :
Son Aquellas reacciones donde se combinan reacciones
Endergónicas con las reacciones Exergónicas para poder
llevarse a cabo
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Tipos de reacciones Acopladas
1- El producto una reacción es el sustrato de la siguiente ( El
piruvato que se produce en la glucolisis ingresa al proceso
de Fosforilación Oxidativa )
2- Acoplamiento de Oxido-Reducción.
3-Acoplamiento Energético con transferencia de grupo
( FOSFATO , ACILO o METILO)
ACOPLAMIENTO ENERGETICO:
ACOPLAMIENTO DE LOS PROCESOS ENDERGONICOS
CON LOS EXERGONICOS
CON LA FINALIDAD DE QUE LOS PROCESOS VITALES
(EJEMPLO : Reacciones Sintéticas , contracción
muscular, conducción de impulsos Nerviosos y
transporte activo ) Obtengan Energía por Enlace
Químico o acoplamiento con las Reacciones Oxidativas .
COMPUESTOS DE ALTA ENERGIA
SON INTERMEDIARIOS METABOLICOS CUYO POTENCIAL DE TRANSFERENCIA DE GRUPO ES IGUAL O INFERIOR A –
7 Kcal/ mol.
MOLECULA DE ATP :
CONFORMADA POR AZUCAR 5C
( RIBOSA)
BASE NITROGENADA (ADENINA) Y
3 GRUPOS FOSFATOS
UNIDOS ENTRE SI
ΔGº´= -7,3 Kcal/ mol.
CLASIFICACION DE LOS COMPUESTOS DE
ALTA ENERGIA
1.Los que transfieren grupos Fosfato:
Fosfoanhidros(ATP,ADP,GTP,GDP)
Acil-fosfatos (Ac.1,3 difosfoglicérico)
Enol-fosfatos (Ac.Fosfoenolpirúvico)
Fosfoguanidinas( Creatina fosfato, Arginina Fosfato )
2 . Los que transfieren grupos Acilo: Acil-CoA
3. Los que transfieren grupos Metilo: Adenosilmetionina
Papel del ATP en el Metabolismo.
Es la molécula central en el sistema de transferencia de Energía en el
interior de la célula.
Funciona como un Transporte Activo de Energía, ya que moviliza la
energía a donde la requiera la célula.
Es intermediario común en muchas reacciones acopladas que hacen
posible el flujo de energía en el Metabolismo
ΔGº´de Hidrólisis coincide con el
Potencial de transferencia .
Son de alta energía porque sus
productos de hidrólisis tienen más
formas resonantes que ellos,
presentan repulsión de cargas y
presenta aumento de su inestabilidad
molecular .
VALORES DE ΔGº´DE HIDRÓLISIS DE LOS PRINCIPALES COMPUESTOS
DE ALTA ENERGIA :
Reacciones Oxido-Reducción.
Reacciones que ocurren con transferencia de
electrones.
Oxidación:
Perdida de Electrones.
Reducción:
Ganancia de Electrones.
Agente Reductor:
Donador de Electrones.
Agente Oxidante:
Aceptor de electrones
Ejemplo: reacción Redox
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EL ÉXITO SOLO SE ALCANZA CON LA
CONSTANCIA
Muchas Gracias .