Energía Libre de Gibbs y Vías Metabólicas

Energía Libre de Gibbs

• La energía libre de Gibbs (ΔG) combina los efectos de los cambios en la entalpia (ΔH) y la entropia (ΔS) y la temperatura absoluta (T).
• La energía libre de Gibbs representa la cantidad máxima de energía que puede entregar un mol de substrato cuando se oxida en condiciones isotérmicas.

Vías Metabólicas

• Las vías metabólicas son reacciones químicas que ocurren en la célula.
• Las vías anabólicas son vías de síntesis, con disminución en la entropía y son procesos endergónicos (requieren energía).
• Las vías catabólicas son vías de rompimiento o rupturas, con aumento en la entropía y son reacciones exergónicas (liberación de energía).

ATP

• La concentración intracelular del ATP es mucho mayor que la de ADP.
• La diferencia de concentraciones intracelulares y el estado estándar favorece la hidrólisis de ATP.
• Por cada molécula de ATP dentro de la célula, el ΔG es aproximadamente –10 a -14 kcal/mol.
• Se necesita fuente de energía externa disponible quimotrófica (glucosa) o afotrófica (solar) para obtener ATP.

Metabolismo de la Energía Quimotrófica

• El agente reductor es el elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación.
• El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía.

Deshidrogenación / Hidrogenación

• El metabolismo implica cientos de reacciones rédox.
• En el catabolismo, los sustratos se oxidan y las coenzimas se reducen.
• En el anabolismo, los sustratos se reducen y las coenzimas se oxidan.

Glucólisis

• La glucosa es una buena fuente de energía porque su oxidación es un proceso altamente exergónico, con un ΔG°´ = -686 kcal/mol.
• La glucólisis es la parcial oxidación de la glucosa en dos moléculas de piruvato.
• Las enzimas que llevan a cabo el metabolismo de la glucosa se encuentran en el citosol.