Termodinámica y Metabolismo PDF

TERMODINAMICA Y METABOLISMO  METABOLISMO: Conjunto de reacciones anabólicas y catabólicas. COMPONENTES DE UNA REACCION Y DIRECCIÓN DE LAS REACCIONES Reacciones irreversibles ADP Reacciones...

TERMODINAMICA Y METABOLISMO  METABOLISMO: Conjunto de reacciones anabólicas y catabólicas. COMPONENTES DE UNA REACCION Y DIRECCIÓN DE LAS REACCIONES Reacciones irreversibles ADP Reacciones reversibles PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA La energía no se puede crear ni destruir, solo puede cambiarse o transferirse de un objeto a otro. Relación entre la energía interna de un sistema cerrado y el calor (“q” o movimiento desorganizado) y el trabajo (w o movimiento organizado) transferidos entre un sistema y sus alrededores (Ejemplo: flujo de energía en una célula) ENTALPIA (∆H) – Calor liberado o absorbido durante una reacción – NO PREDICE SI LA REACCION ES FAVORABLE – ∆H ( - ) Libera calor “Exotérmica” – ∆H ( + ) Absorbe calor “Endotérmica” SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA Todos los procesos espontáneos se producen en la dirección que incrementa el desorden total del universo. ENTROPIA (∆S) – Medida de aleatoriedad (grado de desorden) – NO PREDICE SI LA REACCION ES FAVORABLE – ∆S ( - ) Orden – ∆S ( + ) Desorden  CAMBIO DE ENERGIA LIBRE DE GIBBS (∆G = ∆H- T ∆S) Energía disponible para realizar un trabajo Indica grado de espontaneidad REACCIONES EXERGONICAS (∆G= Negativo) REACCIONES ENDERGONICAS (∆G= Positivo) https://www.youtube.com/watch?v=E4d8hHQcXb0 REACCIONES EXOTERMICAS: Reacciones que se realizan con desprendimiento de calor. ∆H¯ (∆G° - ) = proceso exotérmico y exergónico Ejem. ATP + H2O ADP + Pi ∆G° = - 30.4 kJ/mol  ∆G= -30.4 KJ/mol H Pi ADP REACCIONES ENDOTERMICAS: Reacción que se realiza con absorción de calor. ∆H >0 (∆G >0) = positivo: proceso endotérmico y endergónico Ejem. GLUCOSA + Pi GLUCOSA- 6- FOSFATO + H2 O ∆G° = + 13.8 kJ/mol La suma de los ∆G° individuales de las diferentes reacciones de una secuencia metabólica son sumatorias y determinan si la secuencia procede o no, indicando si el proceso es: Proceso Metabólico Endergónico si: ∑ ∆G = Positivo (+) Proceso No espontáneo Proceso Metabólico Exergónico si: ∑ ∆G = Negativo (-) Proceso espontáneo ATP ADP GLUCOSA GLUCOSA-6 –P04 FRUCTOSA-6-PO4 Hexocinasa Fosfohexoisomerasa ∑∆G°= -4000 cal/mol ∆G°= + 400 cal/mol ENERGIA ADP + Pi  ATP (Adenosin tri fosfato)como conexion entre Catabolismo y Anabolismo ATP NADH NADPH CO2, H2O, NH3 Catabolismo. Produccion de Anabolismo. Energia a partir de: Biosintesis de moleculas: *Glucidos *Contraccion muscular. *Lipidos *Transporte activo de iones *Proteinas *Termogenesis ADP + Pi NAD+ NADP+ CINETICA DE REACCION  VELOCIDAD DE REACCION. Describe que tan rápido se consumen los reactivos y se forman los productos por unidad de tiempo. A + B AB ¿Qué condiciones deben darse para que se rompan los enlaces químicos que unen a una sustancia o biomolécula y pueda llevarse a cabo una reacción química? Energía de activación: (Ea) Edo. De transición S-P  Factores que afectan la vel. De reacción. 1.- Naturaleza de los reactivos. Ion + Ion Ion + Covalente polar Ion + no polar No polar + no polar Covalente Polar + no polar Covalente Polar + Covalente Polar 2.- Concentración de reactivos. 3.- Temperatura TEMPERATURA 4.- Presencia de un catalizador. pH  En sistemas biologicos. “En todo sistema vivo, un gran numero de reacciones deben interconectarse de forma “suave” para proveer materiales necesarios para las reacciones con la velocidad y cantidad necesarias para reacciones subsecuentes” La vel. de reacción en sistemas vivos (Actividad enzimatica en reacciones biológicas) suele expresarse en moles/litro por unidad de tiempo (umol/min).