miércoles, 21 de abril de 2010

Bioenergética


La bioenergética describe la transferencia y utilización de la energía en los sistemas biológicos. Utiliza las ideas básicas de la termodinámica, particularmente el concepto de energía libre.
Los cambios en la energía libre (DG) proveen una cuantificación de la factibilidad energética de una reacción química y pueden proveer de una predicción de si la reacción podrá suceder o no.

La bioenergética se interesa sólo por los estados energéticos inicial y final de los componentes de una reacción, no del mecanismo o del tiempo necesarios para que el cambio químico se lleve a cabo. La bioenergética predice si un proceso es posible; la cinética cuantifica qué tan rápido ocurre la reacción.


Energía libre

El cambio de energía libre de Gibbs(ΔG) es la función termodinámica más útil para predecir la espontaneidad de una reacción. Una reacción es espontánea cuando ΔG es negativo.

En cualquier reacción de un ser vivo la ΔG debe ser menor de cero para que se formen productos. Según la concentración de sustratos y productos en la célula (o en un compartimentode ésta), el signo de ΔG puede cambiar.

Muchos procesos bioquímicos endergónicos se realizan gracias al acoplamiento a reacciones exergónicas. El ATP suministra energía libre para conducir muchas reacciones endergónicas. Los otros nucleósidostrifosfato(GTP, UTP y CTP) pueden dirigir reacciones de forma análoga al ATP, aunque el ATP se encuentra en mucha mayor concentración en las células.

La hidrólisis de los enlaces anhídrido fosfórico del ATP desprende gran cantidad de energía libre.


Bases estructurales del elevado potencial de transferencia de grupos fosforilodel ATP

-Sus productos de hidrólisis (ADP, Pi) están estabilizados por resonancia.
-Repulsión electrostática del ATP por acumulación de cargas del mismo signo.
-Estabilización por hidratación de los productos de hidrólisis


La dirección y cantidad a la cual procede una reacción está determinada por el grado energía libre que dos factores cambian durante la reacción. Estos factores son la entalpía (DH, una medida del cambio de calor entre los reactivos y productos de la reacción) y la entropía (DS, una medida del cambio en el desorden de los reactivos y productos)

El ATP tiene un potencial de transferencia del grupo fosforilointermedio entre las moléculas fosforiladas: buen transportador de grupos fosforilos de una a otras.

¿Cómo sintetizan ATP las células?

Fosforilación oxidativa
• Funciona acoplada a una cadena de transporte de electrones ubicada en una membrana
• Se aprovecha la energía derivada de la oxidación de nutrientes: cadena de transporte electrónico mitocondrial.
• Se aprovecha la energía de la luz: cadena de transporte electrónico fotosintética.

Fosforilación a nivel de sustrato

• Reacciones enzimáticas integradas en rutas metabólicas
Bibliografía


*B. Jackson, Meyer. Molecular and Cellular Biophysics. University of Winsconsin. Medical School. Ed. Cambridge 2006
*Laskowski, Wolfgang; Pohlit, Wolfgang. Biofisica: Introducción para médicos, biólogos y fisícos. Ediciones Omega. Barcelona 1976
*Albert L. Lehninger. Bioenergética: la base molecular de las transformaciones biológicas de energía. Traducido por Vicente Conejero Tomás Editor Fondo Educativo Interamericano, 1975

1 comentario:

  1. disculpa, tendras ese libro en digital?
    Bioenergética : la base molecular de las transformaciones biológicas de energía / Albert L. Lehninger.

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