Identificar y relacionar los parmetros termodinmicosAPRENDIZAJES ESPERADOSBIOENERGTICAATP sintasa*

Cita y explica las leyes de la termodinmica Reconoce si las reacciones son espontneas o no segn los valores de entalpa, entropa y energa libre de Gibbs Reconoce reacciones endergnicas y exergnicas Explica el concepto de reacciones acopladas Explica el papel del ATP como molcula energtica, entre otros.CRITERIOS DE EVALUACINBIOENERGTICA*

LOS AUTTROFOS pueden utilizar CO2 de la atmsfera como nica fuente de carbono para sintetizar todas sus molculas carbonadasINTRODUCCIN*

LOS HETERTROFOS no pueden utilizar el CO2 atmosfrico, por lo que deben obtener carbono del entorno, en forma de molculas orgnicas*

Ciclo del CO2 y del O2 entre autotrfos y hetertrofos en la biosfera. Anualmente se transforman alrededor de 4x1011 toneladas mtricas de carbono en la biosfera.Relacin entre organismos auttrofos y los organismos hetertrofos???*

El metabolismo, que es la suma de todas las transformaciones qumicas que se producen en una clula u organismo, ocurre mediante una serie de reacciones catalizadas enzimticamente: rutas metablicasRutas catablicas (catabolismo)Rutas anablicas (anabolismo)*

RELACIONES ENERGTICAS ENTRE RUTAS CATABLICAS Y ANABLICASProductos finales desprovistos de energaNutrientes que contienen energaSuministran energa qumicaOXIDACINREDUCCIN*

TRES TIPOS DE RUTAS METABLICAS Rutas metablicas ocurren en lugares especficos al interior de la clula?*

LA BIOENERGTICA...Es el estudio cuantitativo de las transducciones de energa que ocurren en las clulas y los procesos qumicos sobre los que se basan estas transduccionesObedecen las LEYES DE LA TERMODINMICA*

LEYES DE LA TERMODINMICA1 Ley: Principio de conservacin de la energaEn cualquier cambio fsico o qumico, la cantidad total de energa en el universo permanece constanteLa energa puede cambiar de forma o puede ser transportada de una regin a otra, pero no puede ser creada ni destruida*

2 Ley: Se puede enunciar de varias formas , dice que el universo tiende siempre a un aumento del desorden En todos los procesos naturales, aumenta la entropa del universoLEYES DE LA TERMODINMICA*

TRES CANTIDADES TERMODINMICAS...ENERGA LIBRE DE GIBBS (G)Expresa la cantidad de energa capaz de realizar trabajo durante una reaccin a To y Po constantesEn una reaccin exergnica, ocurre liberacin de energa (G < 0, reacciones espontneas)En las reacciones endergnicas, el sistema capta energa (G >0)Reaccin equilibrio G = 0*

*

Tres cantidades termodinmicas...La Entalpa (H)Es el contenido calrico del sistema reaccionante. Reacciones exotrmicas (libera calor) el contenido calrico de los productos es menor que el de los reactivos ( H < 0)Reacciones endotrmicas (captan calor del entorno), (H > 0)*

Tres cantidades termodinmicas...La Entropa (S)Es una expresin cuantitativa de la aleatoreidad o desorden de un sistema.Cuando los productos de una reaccin son menos complejos y ms desordenados que los reactivos se dice que la reaccin transcurre con ganancia de entropa (S > 0)*

En los sistemas biolgicos (To y Po constantes), las variaciones en energa libre, entalpa y entropa estn relacionadas entre s por la ecuacin:G = H- TS

T: temperatura absolutaPor convencin, S > 0, cuando aumenta la entropa y H < 0, cuando se libera calor del sistema a su entornoAs el G < 0, para toda reaccin espontnea*

En una reaccin:*

La variacin de la energa libre estndar de una reaccin est relacionada con su constante de equilibrioEn condiciones estndar** 1M; pH 7; 1 atm; 25oC*

Un valor de Keq grande implica un valor ms negativo de G y por lo tanto corresponde a una reaccin espontnea, con liberacin de energa.Keq 1 Go (+)R PKeq 1 Go (-)R P*

LA VARIACIN DE LA ENERGA LIBRE ESTNDAR SON ADITIVAS En el caso de dos reacciones qumicas secuenciales*

LA VARIACIN DE LA ENERGA LIBRE ESTNDAR SON ADITIVAS Esto permite que dos o ms reacciones se acoplenEj: La sntesis de glucosa 6-fosfato es el primer paso en la utilizacin de glucosa por muchos organismosGo >0, predice que en condiciones estndar la reaccin no ocurre espontneamente (hacia productos)*

La variacin de la energa libre estndar son aditivas Por lo que se acopla a una reaccin muy exergnica: la hidrlisis del ATP en ADP y PiAl expresarla como reacciones secuenciales*

La variacin de energa libre estndar global se obtiene...Quin aport la energa necesaria para la reaccin?ATP*

ATPLa formacin de ATP a partir de ADP y fosfato inorgnico (Pi), requiere energa, se acopla a las reacciones de oxidacin de los alimentos o la captacin de energa lumnica.La hidrlisis de este ATP a ADP y Pi suministra la energa necesaria para impulsar muchas reacciones celulares*

ATP*

Las enzimas catalizan la oxidacin a travs de una serie de pequeos pasos en los que la energa libre es transferida en paquetes del tamao adecuado a las molculas portadoras: ATP, NADH y otras.EN LA CLULA:*

MOLCULAS DE TRANSPORTADORES ACTIVADOS AMPLIAMENTE UTILIZADAS EN EL METABOLISMO*

ANALOGA DE LA REACCIN ACOPLADA*

EL ATP ES UTILIZADO COMO COMBUSTIBLE EN LA MAYORA DE LOS PROCESOS CELULARES*

*****Figure 1-11*