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 Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-NC-ND 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. Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-NC-ND 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. Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-NC 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 Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA-NC 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. Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-NC-ND 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 This Photo by Unknown Author is licensed under CC BY-NC-ND 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 Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY 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 Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA-NC 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 Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY EL ÉXITO SOLO SE ALCANZA CON LA CONSTANCIA Muchas Gracias .
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