Energía celular Objetivos: Identificar compuestos que participan en los procesos energéticos de las células. Relacionar el metabolismo anabólico y catabólico con situaciones cotidianas.

El Sol se formó hace 4.650 millones de años apróx. La distancia media del Sol a la Tierra es de aproximadamente 149.600.000 kilómetros. 

Nutrición autótrofa: es la capacidad de ciertos organismos de sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo, masa celular y materia orgánica, a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos. Fotoautótrofos: a partir de CO2 y luz por medio de fotosíntesis. Quimioautótrofos: bacterias que utilizan la oxidación de compuestos inorgánicos como el  SO2 (anhídrido sulfuroso) o compuestos ferrosos como fuente de energía.

Albert Einstein postuló en 1905 el concepto de fotón. Fotón: pequeños paquetes de energía.

Cianobacterias

Metabolismo: Conjunto de reacciones químicas que ocurren al interior de las células. 2 tipos de reacciones químicas: exergónicas y endergónicas. Las células acoplan las reacciones químicas para la eficiencia.

Reacciones catabólicas o de degradación: El sustrato principal se va oxidando (degradando) gradualmente.

Moléculas orgánicas más o menos complejas (proteínas, polisacáridos, glúcidos, lípidos) se rompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas (CO2, H2O, ácido láctico, amoniaco, etcétera), liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP (adenosín trifosfato).

Las reacciones catabólicas se caracterizan por: Son reacciones degradativas Son reacciones oxidativas Son reacciones exergónicas  Son procesos convergentes 

El catabolismo se desarrolla en tres etapas: Macromoléculas son degradas hasta sus unidades básicas (de polímeros a monómeros). Los monómeros son degradados hasta formar Acetil-Coenzima A (Acetil-CoA), en estos procesos se van perdiendo electrones (oxidación) ricos en energía que son empleados para sintetizar ATP. Se completa la oxidación de Acetil-CoA hasta producir CO2, H2O y desechos metabólicos (aa produce NH4+)

Transferencia de energía y reacciones de óxido-reducción

Reacciones anabólicas o de síntesis: Totalidad de las reacciones químicas que requieren energía para sintetizar unidades básicas (monómeros) y macromoléculas.

Las reacciones anabólicas se caracterizan por: Son reacciones de síntesis Son reacciones de reducción Son reacciones endergónicas Son procesos divergentes 

Transferencia de energía y reacciones de óxido-reducción

Litio Flúor

Poder oxido-reducción Los procesos de síntesis de moléculas orgánicas requieren de energía y poder reductor. Poder reductor se relaciona con la capacidad de transferir electrones y átomos de hidrógeno. Energía aportada por ATP. Poder reductor lo aportan: NAD (nicotinamida-adenina-dinucleótido) FAD (flavina-adenina-dinucleótido) NADP (nicotinamida-adenina-dinucleótido-fosfato) NAD y FAD en la respiración celular. NADP en la fotosíntesis.

Forma oxidada Forma reducida NAD+ NADH FAD FADH2 NADP+ NADPH

NAD (nicotinamida-adenina-dinucleótido)

ATP y transferencia de energía ATP (adenosín-trifosfato): molécula común para casi todos los intercambios energéticos que ocurren al interior de las células. El ATP es una molécula que posee 3 grupos fosfato. (uniones entre fosfatos) Cuando ATP pierde un grupo fosfato se convierte en adenosín-difosfato (ADP) y se libera energía. Para que el ADP sea fosforilado se requiere el aporte de energía y un grupo fosfato (Pi).