Fernández Rocío - Química Biológica II
Unidad 2 - Introducción a la Bioenergética
La energía es la capacidad de realizar trabajo.
La bioenergética es la energía que usan los seres vivos para realizar sus
funciones y actividades metabólicas. Es la que estudia las transformaciones
que sufre la energía en los seres vivos.
Principios de la Bioenergética
1. Los organismos que viven en condiciones aeróbicas (con presencia de
oxígeno) obtienen la energía de la oxidación de los nutrientes, los
cuales son principalmente glúcidos o hidratos de carbonos y lípidos o
grasas.
2. En los enlaces químicos de estas sustancias está almacenada esa
energía, por lo que al romper o hidrolizarse esos nutrientes durante la
oxidación, esa energía es liberada y puede ser utilizada para las
distintas funciones que necesita cumplir la célula.
Relación entre la Bioenergética y el Metabolismo
La fuente primaria de energía de todas las células vivas es la luz solar, la cual
los organismos autótrofos fotosintéticos captan y usan para sintetizar su
propio alimento, como por ejemplo la Glucosa.
Estos nutrientes luego son utilizados por los organismos heterótrofos, los
cuales los degradan. Esto es lo que se conoce como la cadena trófica.
Los organismos vivos son capaces de interconvertir las diferentes formas de
energía: la energía química, térmica, mecánica, radiante, etcétera.
Reacciones químicas
Para llevar a cabo estas transformaciones de los nutrientes y obtener la
energía necesitamos que se lleven a cabo una serie de reacciones químicas.
Estas reacciones transforman la energía de los alimentos en una forma
biológicamente utilizable.
Existen dos tipos de reacciones:
1. Reacciones endergónicas: Son reacciones que necesitan que se
añade energía a los reactivos para poder ocurrir. Si no se les entrega
energía no ocurren.
, Fernández Rocío - Química Biológica II
2. Reacciones exergónicas: Son reacciones que producen energía como
resultado de los procesos químicos. Ocurren espontáneamente y
liberan energía.
Todas las reacciones químicas ocurren con algún tipo de cambio energético.
En las reacciones exergónicas, los sustratos A + B generan un producto, el
sustrato C. Esta reacción al ser exergónica libera energía y ocurre
espontáneamente.
En una reacción endergónica, los sustratos A + B se transforman en un
producto C pero consume energía y no ocurre si no se le aporta energía
proveniente de otra reacción.
Cambio de Energía Libre
La energía libre de Gibbs (G) es la energía libre que se puede utilizar para
realizar trabajo.
La energía libre real de una reacción se mide mediante el cambio de energía
libre (ΔG).
∆𝐺 = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 (𝐺𝑓) − 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 (𝐺𝑖)
En ΔG nos permite conocer la dirección en que una reacción ocurrirá y el
𝐾𝑐𝑎𝑙
rendimiento energético, el cual se puede medir por ejemplo en
𝑚𝑜𝑙
Cuando:
- ΔG (-): El ΔG es negativo e indica que estamos en presencia de una
reacción exergónica, es decir que libera energía.
- ΔG (+): El ΔG es positivo e indica que estamos en presencia de una
reacción endergónica, es decir que absorbe energía.
- ΔG (0): El ΔG es cero e indica que estamos en presencia de una
reacción en equilibrio.
Unidad 2 - Introducción a la Bioenergética
La energía es la capacidad de realizar trabajo.
La bioenergética es la energía que usan los seres vivos para realizar sus
funciones y actividades metabólicas. Es la que estudia las transformaciones
que sufre la energía en los seres vivos.
Principios de la Bioenergética
1. Los organismos que viven en condiciones aeróbicas (con presencia de
oxígeno) obtienen la energía de la oxidación de los nutrientes, los
cuales son principalmente glúcidos o hidratos de carbonos y lípidos o
grasas.
2. En los enlaces químicos de estas sustancias está almacenada esa
energía, por lo que al romper o hidrolizarse esos nutrientes durante la
oxidación, esa energía es liberada y puede ser utilizada para las
distintas funciones que necesita cumplir la célula.
Relación entre la Bioenergética y el Metabolismo
La fuente primaria de energía de todas las células vivas es la luz solar, la cual
los organismos autótrofos fotosintéticos captan y usan para sintetizar su
propio alimento, como por ejemplo la Glucosa.
Estos nutrientes luego son utilizados por los organismos heterótrofos, los
cuales los degradan. Esto es lo que se conoce como la cadena trófica.
Los organismos vivos son capaces de interconvertir las diferentes formas de
energía: la energía química, térmica, mecánica, radiante, etcétera.
Reacciones químicas
Para llevar a cabo estas transformaciones de los nutrientes y obtener la
energía necesitamos que se lleven a cabo una serie de reacciones químicas.
Estas reacciones transforman la energía de los alimentos en una forma
biológicamente utilizable.
Existen dos tipos de reacciones:
1. Reacciones endergónicas: Son reacciones que necesitan que se
añade energía a los reactivos para poder ocurrir. Si no se les entrega
energía no ocurren.
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2. Reacciones exergónicas: Son reacciones que producen energía como
resultado de los procesos químicos. Ocurren espontáneamente y
liberan energía.
Todas las reacciones químicas ocurren con algún tipo de cambio energético.
En las reacciones exergónicas, los sustratos A + B generan un producto, el
sustrato C. Esta reacción al ser exergónica libera energía y ocurre
espontáneamente.
En una reacción endergónica, los sustratos A + B se transforman en un
producto C pero consume energía y no ocurre si no se le aporta energía
proveniente de otra reacción.
Cambio de Energía Libre
La energía libre de Gibbs (G) es la energía libre que se puede utilizar para
realizar trabajo.
La energía libre real de una reacción se mide mediante el cambio de energía
libre (ΔG).
∆𝐺 = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 (𝐺𝑓) − 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 (𝐺𝑖)
En ΔG nos permite conocer la dirección en que una reacción ocurrirá y el
𝐾𝑐𝑎𝑙
rendimiento energético, el cual se puede medir por ejemplo en
𝑚𝑜𝑙
Cuando:
- ΔG (-): El ΔG es negativo e indica que estamos en presencia de una
reacción exergónica, es decir que libera energía.
- ΔG (+): El ΔG es positivo e indica que estamos en presencia de una
reacción endergónica, es decir que absorbe energía.
- ΔG (0): El ΔG es cero e indica que estamos en presencia de una
reacción en equilibrio.
