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UNIVERSIDAD CATLICANUESTRA SEORA DE LAASUNCIN

Sede Regional Guair

FACULTAD DE MEDICINA

Ctedra de BIOQUMICA

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Describe la forma en la que losorganismos adquieren, canalizan yutilizan la energa

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Sistema

Parte del universo que elegimos paraestudiar.

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Aislado Cerrado al intercambio de energa

y materia.

Sistema

Abierto Energa y materia pueden entrar ySalir

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Todo sistema contiene una ciertacantidad de energa interna: E

Incluye todas la formas de energa

que pueden intercambiarse medianteprocesos fsicos simples (nonucleares) o reacciones qumicas.

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El Estado termodinmico sedefine mediante la indicacin de lacantidades de todas la sustanciapresentes y dos cualesquiera de lastres variables siguientes:Temperatura(T), presin sobre el

sistema(P) y volumen delsistema(V).

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En un Sistema abierto hayIntercambio de energa y materia:

E

Calor:q Trabajo:w

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El calor y el trabajo no sonpropiedades del sistema, pueden serconsiderados como una energa entransitoentre el sistema de susalrededores.

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q(+) indica que el sistema absorbe calor desus alrededores.

q(-) indica que el calor fluye desde elsistema hacia sus alrededores.w(+) indica que el sistema realiza trabajo

sobre sus alrededores.w(-) indica que los alrededores realizan

trabajo sobre el sistema.

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Primera ley de la termodinmica

La energa de un sistema solo puedemodificarse mediante intercambios decalor o de trabajo con el entorno.

E=q-w

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ENTALPIA

Expresa el cambio de calor en unareaccin a presin constante.

Su smbolo es H.

H=E + PV H= E + P V

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Direccin de los procesos:

Reversibles= se producen siemprecerca de un estado de equilibrio.

Irreversibles= Se dirigen hacia elequilibrio

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Entropa

Es una medida de la aleatoriedado desorden existente en unsistema.

Su smbolo es S

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Entropa

El valor mnimo de la entropa (cero)se da nicamente para un cristalperfecto en el cero absoluto de

temperatura (0 K o -273C)

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Entropa

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Entropa

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Segunda ley de la termodinmica

Establece que la entropa de un

sistema aislado tiende a aumentarhasta un valor mximo.

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Energa libre de Gibbs (G)

G= H T S

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Los procesos que se acompaan decambios de energa libre negativosse denominan: EXERGONICOS.

Los que cursan con cambios deenerga libre positivos sedenominan ENDERGONICOS

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Reglas de la energa libre

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Interrelacin de la entalpa y la entropa en latransicin de hielo a agua.

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Contribucin de la entalpa y laentropa en varios procesos

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De que forma determinan H y S el efecto de latemperatura en los procesos o reacciones.

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El cambio de energa libre, G, es unamedida del mximo trabajo til que puede

obtenerse de cualquier reaccin. La eficiencia de un proceso bioqumico se

define por la proporcin entre el trabajorealmente realizado y el trabajo mximoesperado segn el cambio de energalibre.

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Potencial Qumico

Mide la contribucin de esasustancia a la energa libre delsistema.

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Equilibrado a travs de una membrana

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Equilibrado a travs de una membrana

El cambio de energa total es:

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El cambio de energa libre de unareaccin qumica depende del cambioestndar y de las concentraciones.

G= G(productos) G(reactivos)

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G= la energa libre por mol desustancia en el estado estndar.

G= Cambio de energa libre delestado estndar.

- G= RT In K

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El cambio de la energa libre como funcin de lacomposicin de la mezcla de reaccin.

La curva rojaindica el Gpara laconversin de1 mol de G6Pen 1 mol de

F6P comofuncin de lafraccin decadacomponente.

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REACCIONES ACOPLADAS

Las reacciones termodinmicamentedesfavorecidas pueden pasar a serfavorecidas si se acoplan con reaccionesfuertemente exergonicas.

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A B G= + 10kj/molC D G= - 30kj/mol

A B G= + 10kj/molC D G= - 30kj/molA + C B + D G= - 20kj/mol

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Compuestos de Fosfatos de alta

energa como lanzaderas de energa. La hidrlisis de ATP es altamente

exergonica con un valor de

G=-31kj/mol

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La molculade ATP y

susreaccionesde hidrlisis

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Factores que hacen que estos cambios

de energa libre sean elevados. Estabilizacin de resonancia de los

productos de fosfato

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Hidratacin adicional de losproductos de hidrlisis

Repulsin electrosttica entreproductos cargados.

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Estabilizacin de resonanciapotenciada o tautomerizacion de lasmolculas producto.

Creatina

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Liberacin de protn en solucionestaponadas.

ATP4- + H2O ADP3- + HPO42- + H+

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El ATP es la moneda de cambio deenerga libre de la vida.

Su utilidad depende de transferenciade fosfato intermedio y de sumetaestabilidad.

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La hidrlisis del ATP puede producirsede dos formas:

La separacin del fosfato Terminal paraproducir adenosindifosfato(ADP) yortofosfato(Pi)

Separacion entre el segundo enlace

fodfoanhidrido para daradenosinmonofosfato(AMP) ypirofosfato(PPi)

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CARGA ENERGETICA

[ATP] + [ADP]

Carga energtica=

[ATP] + [ADP] + [AMP]

Carga energtica de una clula

sana: 0.9

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MetaestabilidadMetaestable es aquel que es

termodinmicamente inestable peroque, en ausencia de un catalizador,solo puede degradarse de maneralenta.

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Gracias!!!