1 Clase No. 7 / Unidad No. 2 Lunes 4 de agosto de 2008

Energía  Capacidad para realizar trabajo o actividad  Capacidad de producir un cambio en el estado o movimiento de la materia En los sistemas vivos y en las ciencias naturales la unidad de energía que se utiliza normalmente es la kilocaloría (Kcal)

Por qué requieren energía los organismos vivos?  No pueden producir energía nueva  Todos los procesos biológicos requieren energía  Un organismo es un sistema abierto  La energía en organismos vivos fluye en una sola dirección CaptaciónIncorporación Transferencia 3

A nivel del organismo 4 CAPTACIÓN DE ENERGÍA ALMACENAMIENTO TEMPORAL USO PARA PROCESOS FISIOLÓGICOS PÉRDIDAS EN FORMA DE CALOR

 Forma de almacenamiento de energía para todas las células vivas  Almacenamiento de corto tiempo 5 Triofosfato de adenosina

6 La unión entre grupos fosfatos es inestable y se deshace por hidrólisis La hidrólisis es una reacción exergónica Se generan 7.3 Kcal energía /mol ATP

ATP ADP + P ENERGÍA REACCIONES EXERGÓNICAS COMO LA RESPIRACIÓN CELULAR ENERGÍA REACCIONES ENDERGÓNICAS COMO SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Y FORMACIÓN DE CÉLULAS NUEVAS

Enzimas  Reguladores de reacciones químicas  Catalizadores proteínicos que afectan la velocidad de las reacciones sin consumirse  Disminuyen la energía de activación de las reacciones  No influyen en la dirección de la reacción  Son específicas 8

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CONCEPTOS BÁSICOS  Metabolismo  Anabolismo  Catabolismo  Formas de producción de energía:  Respiración aerobia  Respiración anaerobia  Fermentación 10

METABOLISMO  Todas las transformaciones químicas y de la energía que ocurren en los organismos vivos  Las células utilizan la energía almacenada en los enlaces químicos de moléculas orgánicas complejas  Muchas de las reacciones bioquímicas son reversibles lo que permite a la célula regular la liberación de energía de acuerdo a sus necesidades, y que las moléculas biológicas se reconstituyan o reciclen para continuar los procesos metabólicos

Catabolismo  Proceso de desdoblamiento de moléculas grandes a otras más pequeñas  Reacciones exergónicas para producir energía

Respiración Aerobia  Catabolismo de nutrientes a dióxido de carbono y agua  Es muy eficiente  Requiere de oxígeno molecular  Es un proceso de óxido – reducción donde oxígeno es el principal aceptor de protones 13

Respiración Aerobia  Se producen moléculas de ATP por mol de glucosa  La eficiencia de la respiración aerobia es de 38% aproximadamente  El resto de energía se libera en forma de calor 14

Pasos de la respiración aerobia 1. Glucólisis 2. Formación de Acetil CoA 3. Ciclo del Ácido Cíclico 4. Sistema de transporte de electrones y quimiósmosis 15

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Otros nutrientes como fuente de energía  Los animales obtienen más energía de los AGs que de la glucosa  Los AAs y AGs deben sufrir transformaciones intermedias para luego entrar al ciclo de la glucólisis o del ciclo del ácido cítrico 19

 Los AA deben ser desaminados, el grupo amino se excreta como urea y la cadena de carbono entra al ciclo del ácido cítrico  Los lípidos contienen mucha energía en los enlaces de sus átomos de hidrógeno  Producen hasta 44 ATP  Los productos del metabolismo de los lípidos entran en el ciclo de la glucólisis o el ciclo del ácido cítrico. 20

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Respiración Anaerobia  Células que habitan en lugares con poco oxígeno (suelo y agua)  Una sustancia inorgánica como nitrato o sulfato sustituye al oxígeno como aceptor de hidrógeno  Se producen sustancias inorgánicas y energía  Ocurre en el citosol 22

Fermentación  Mecanismo empleado por hongos, levaduras y bacterias  Se producen compuestos orgánicos y energía  Se da en células humanas en condiciones de bajo oxígeno  Poco eficiente en los productos de desecho aún se conserva energía  1 glucosa genera 2 moléculas de ATP 23

Anabolismo  Síntesis de moléculas complejas a partir de bloques más pequeños  Reacciones endergónicas que requieren de energía

Generalidades sobre Anabolismo  Cada tipo de célula suele producir sus propias proteínas, ácidos nucléicos, lípidos, polisacáridos y otras moléculas complejas  1 enzima distinta cataliza cada paso de la biosíntesis de una molécula  Casi todos los pasos de un proceso requieren de energía (ATP) o compuestos similares  Se utilizan pocos insumos  No es un proceso opuesto al catabolismo, tienen controles diferentes  El anabolismo y el catabolismo ocurren en forma continua 25

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