Introducción AL Metabolismo Energético ppt PDF

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Como decía Einstein que E= M C 2 ENERGIA ES IGUAL A MASA POR VELOCIDAD DE LA LUZ AL CUADRADO, TODA MATERIA ES ENERGIA Y COMO TODA ENERGIA ES IGUAL AMATERIA. LA MISMA PRECENSICA DE MATERIA REQUIERE DE ENERGIA. Para mantener los átomos unidos entre sí, el núcleo de los átomos unido dentro del mismo átomo, sus electrones en su órbita alrededor del núcleo las mismas, etc. Todas la maquinas sean biológicas o no biológicas, para moverse también necesitan energía.

INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO ENERGÉTICO •

Uno de los conceptos fundamentales de la ciencia es la energía.

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Un automóvil, una locomotora a vapor, un televisor, etc., necesitan energía para funcionar, cada uno la obtiene diferentes fuentes: nafta, combustión del carbón para obtener vapor, electricidad, etc.

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Los seres vivos también necesitamos energía para vivir y cumplir todas nuestras funciones vitales. La energía puede estar contenida en diferentes objetos y puede ser transferida de un objeto a otro y también transformada en una forma diferente de energía. Y lo hacemos utilizando combustibles que están hechos de lo mismo que estamos hechos nosotros, de materia química orgánica hecha de carbono. Lo que utilizamos no es lo átomos entre sí, porque los entes biológicos no somos capaces de cambiar la materia de un elemento a otro, eso lo que puede pasar en el sol o en una bomba nuclear, que hacen fisión nuclear. Nosotros lo que podemos hacer es usar las uniones moleculares, que son elementos hechos de carbono unidos por energía que al desdoblarla nosotros podemos usar como energía de diferentes formas.

La energía es capaz de producir trabajo. Trabajo es igual a movimiento: fuerza por distancia. La energía se puede presentar de diferentes maneras:   

 

Energía potencial: la energía contenida en los alimentos, los depósitos de glucógeno del los músculos. En sus propias uniones moleculares. Energía cinética permite el movimiento de un objeto Energía calórica: aumento de la temperatura durante la contracción muscular, el calor producido al quemarse un combustible (carbón , leña, alcohol, etc) todo cambio energético produce calor, el aumento de temperatura quiere decir que hay mayor movimiento molecular. Cuanto más efectivo es un sistema, más lo utilizo para energía cinética y menos como calor. Energía eléctrica (pasaje de iones a través de una membrana) Energía química ( por ejemplo la existente en las uniones entre los grupos fosfato del ATP)

La termodinámica estudia los cambios energéticos. Termos de temperatura es un equivalente de la energía) 



Un sistema cerrado es aquel que no permite intercambios con el medio en que se encuentra esto se puede hacer en forma artificial, no exite en los medios biológicos en donde todo el tiempo. Un sistema abierto permite intercambios de energía con su entorno (la célula es un sistema abierto). Todo el tiempo está intercambiando materia y energía con el universo que lo rodea.

Según la 1° ley de termodinamia, la energía no se crea ni se destruye, La energía puede transformarse en otra forma de energía o ser transferida de un lugar a otro, pero la energía total del sistema más la de su entorno se mantiene constante. Con cada cambio de energía, aumenta la entropía. La entropía es el caos. Esto es, que aumenta la cantidad de energía en el universo que no puede volver a utilizarse. Al quemarse un gas, la energía contenida en las moléculas que lo componen, se transforma en energía térmica  calor La energía química presente en las moléculas organicas, energía que mantiene los enlaces intramoleculares (de hidratos de carbono, proteínas y lípidos almacenados en las células)  reacciones químicas

   

PARA: mantenerse vivas ejercer su función específica ej bomba de sodio potasio ATPasa mantener su temperatura. Para contraaerse

Los átomos son pequeños paquetes de energía, la energía más fuerte es la que mantiene al núcleo de cada elemento como tal. La fusión de los núcleos de átomos de hidrógeno forma átomos de helio dentro del sol que es un gran reactor  Energía radiante Vegetales  Fotosíntesis. (la utilizan para hacer uniones moleculares de hidratos de carbono) Sistemas materiales: Átomos y moléculas en continuo movimiento, 

gaseoso

 

sólido líquido.



> O > MOVIMIENTO =/= ENERGIA CINETICA

Cuanto más sólido este, menos movimiento atómico cuanto más líquido, más movimientos de moléculas. Cuanto más calor se pasa de solido a líquido. -

La vamos a sentir en forma de calor. Este calor se puede transferir de un cuerpo a otro (del más caliente al más frío).

No toda la energía producida por un combustible es capaz de generar trabajo. Cuando se quema el combustible del motor de un auto: UNA PARTE: 

CALOR  ENERGIA CINETICA  MOVIMIENTO DEL VEHICULO

que se transforma en energía mecánica y provoca en movimiento del vehículo, OTRA PARTE: 

CO (RESIDUO)  CAÑO DE ESCAPE

pero existe parte de ese combustible que es eliminada como residuo por el caño de escape (CO).

La energía útil para producir trabajo es la llamada energía libre (G)

En nuestro organismo se “quema” glucosa por ATP (trabajo y calor) y CO2 (residuo) por respiración. La célula es un sistema abierto Intercambia materia y energía con su entorno Puede ser considerada como una máquina que extrae energía libre (útil) del medio. Una máquina constituida por moléculas orgánicas: moléculas cuya estructura contiene átomos de carbono. El conjunto de nuestras células humanas se dice que son: Las células son isotérmicas: tienen todas más o menos la misma temperatura y parte del trabajo de la célula tiende a mantener estable dicha temperatura

La célula toma de su entorno energía química (la contenida en los enlaces entre los átomos de las moléculas) La célula es una máquina química, isotérmica, y constituye un sistema abierto en estado estacionario. ----------------------------------------------------------------Sistemas que absorben calor: endotérmicos Sistemas que liberan calor: exotérmicos Del mismo modo Procesos que toman y guardan energía: 

endergónicos

Procesos que liberan energía:       

exergónicos La célula es un sistema abierto Intercambia materia y energía con su entorno Puede ser considerada como una máquina que extrae energía libre (útil) del medio. Una máquina constituida por moléculas orgánicas: moléculas cuya estructura contiene átomos de carbono. Las células son isotérmicas: tienen todas más o menos la misma temperatura y parte del trabajo de la célula tiende a mantener estable dicha temperatura La célula toma de su entorno energía química (la contenida en los enlaces entre los átomos de las moléculas)

 La célula es una máquina química, isotérmica, y constituye un sistema abierto en estado estacionario.

Teniendo en cuenta el tipo de energía que las células toman de su entorno: 

Células fotosintéticas: Usan la luz solar como principal fuente de energía. Esta energía lumínica es absorbida por un pigmento llamado clorofila y dentro de la célula se transforma en energía química. Estas son células autotróficas porque fabrican su propio alimento



Células heterotróficas No pueden fabricar su propio alimento Aprovechan de su entorno la energía contenida en moléculas orgánicas como por ejemplo la glucosa.

Aunque estos dos grupos de células toman la energía de su entorno de manera diferente, ambos la recuperan en forma de energía química y la centralizan en forma de ATP, que es la molécula transportadora de energía más importante en las células de todas las especies vivientes.

El ATP es un compuesto formado por una molécula de Adenosina, más tres radicales fosfato (un fosforo con 4 atomos de oxigeno), los enlaces entre fosfato y fosfato son enlaces de alta energía ADENOSINA

~ P » P » P

uniones de alta energía Esta energía liberada al romperse el último enlace es utilizada para trabajos celulares (ej: la bomba de sodio y potasio ATPasa , o la contracción muscular, para generar un potencial de accion).   

Cuando se rompe el ultimo enlace fosfato-fosfato, se libera una gran cantidad de energía Queda formada una molécula de ADP + un grupo fosfato libre (P) La regeneración del ATP se realiza por la fosforilación del ADP

Metabolismo celular o metabolismo intermedio: 

Es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren dentro de las células.

 

Estas reacciones deben ser catalizadas (aceleradas) por enzimas. Una enzima es un tipo de proteínas que tienen la función de “catalizar” una reacción química, es decir, permite, o provoca que una reacción química se lleve a cabo.

Las reacciones podrían llegar a producirse sin ayuda de las enzimas, pero tan lentamente que no llegarían a cumplir su objetivo. Las enzimas aceleran (catalizan) las reacciones químicas.

Las funciones metabólicas de las células en serían: •

Obtención de energía a partir de la luz solar o de moléculas orgánicas

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Convertir esos nutrientes en precursores para las macromoléculas de la célula

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Ensamblar esos precursores para formar nuevas sustancias según la función que le corresponda a cada célula...