Metabolismo

7/17/2019 Metabolismo

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1Rutas metabolicas

Un Trabajo Presentado Para …

Fundación Universitaria Navarra, Neiva

Julieth Alexandra Díaz ar!as"

Abril #$%&"

'o()ri!ht * #$%& (or Julieth Alexandra Díaz ar!as" Todos los derechos

reservados"



Abstract

+os or!anisos (ara su subsistencia necesitan realizar a nivel celular distintos !ru(os dereacciones -uíicas o .ísicas -ue convierten o usan ener!ía, a esto llaaos etaboliso" Al!o

i(ortante -ue se debe decir de este es -ue se basa en la ener!ía, ) su obtención (ara larealización de actividades bio-uíicas"

Para la co(rensión del conce(to de ener!ía, ) su obtención se deben tener conce(tos

b/sicos de terodin/ica coo lo son la ental(ia, entro(ía, ener!ía libre de 0ibbs ) otros de

-uíica coo reacciones de óxido1reducción, entre otras"

2l etaboliso tiene distintas .inalidades entre las -ue destacareos la obtención deener!ía -uíica utilizable ) la .abricación de co(uestos" Tabi3n es i(ortante nobrar -ue

(uede ser de dos ti(os -ue son el cataboliso o .ase destructiva ) el anaboliso o .ase

constructiva"Al etaboliso (odeos se(ararlo en un conjunto de reacciones bio-uíicas ) (rocesos

.isico-uíicos donde de un (roducto inicial ) a trav3s de una serie de etabolitos interediarios

lle!aos a uno o varios (roductos .inales"



Tabla de Contenidos

'a(ítulo % 4ntroducción e in.oración !eneral"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""%

2ner!ia"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""%Título #"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""%

Título 5"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""%

Título 5"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""%

'a(ítulo # Fi!uras ) tablas"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#

Título #"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#Título 5"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#

Título 5"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#

'a(ítulo 6 7esultados ) discussion""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""&+ist o. 7e.erences""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""8

A(3ndice""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""9

ita""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""":



Lista de tablas

Tabla %" 2l título debe ser breve ) descri(tivo"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""5



Lista de figuras

Fi!ura %" Foras ) descri(ción de las .oras"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""6



Capítulo 1

Introducción e información general

Energía

+os seres vivos ca(tan ener!ía de diversas .uentes (ara desarrollar trabajos bioló!icos"

'oo todo .enóeno .ísico tiene al!unas le)es -ue lo ri!en, una de las /s i(ortantes -ue

debeos tener en cuenta (ara el entendiiento de este trabajo es la (riera le) de la

terodin/ica" 'lausius ) Thoson ;%:6<= a.irna> ?+a cantidad total de ener!ía en cual-uier

sistea .ísico aislado (eranece invariable con el tie(o, aun-ue dicha ener!ía (uede

trans.orarse en otra .ora de ener!ía@" Debeos tener 3l cuenta -ue no se trans.ora en su

totalidad en otra ener!ía de nuestro inter3s sino -ue al!o se convierte en ener!ía calórica

reduciendo la e.ectividad de la trans.oración"

Podeos toar coo eje(lo -ue cuando suinistraos calor a un sistea ) este es ca(az de

odi.icar su voluen, la variación de la ener!ía interna no coincide con el calor (ues (arte de la

ener!ía en .ora de calor es devuelta al edio coo trabajo de ex(ansión, aun-ue cuando esto

ocurre a (resión constante este calor es i!ual a la variación de una a!nitud terodin/ica

llaada ental(ia, -ue es una .unción de estado" a conociendo esta a!nitud terodin/ica

(odeos darle un excelente uso a su valor nu3rico en una variación o cabio de estado, (ues

este se!Bn su si!no nos indica si una reacción es exot3rica (ues libera calor ;1= o endot3rica

(ues absorbe calor ;C="

tra de las /s i(ortantes es la se!unda le) de la terodin/ica" 'lausius ;%:&$= a.ira> ?+a

cantidad de entro(ía del universo tiende a increentarse en el tie(o@" 2sta a.iración nos lleva

a un t3rino u) i(ortante, la entro(ía, al!o -ue describe u) bien Peter AtEins (ues 3l nos



dice> ?2l cabio en la a(litud de la dis(ersión de la ener!ía hacia una .ora desordenada

de(ende de la cantidad de ener!ía trans.erida en .ora de calor" ;…= el calor estiula el

oviiento desordenado en el edio" 2l trabajo, -ue estiula el oviiento ordenado de los

/toos en el edio, no odi.ica el !rado de desorden ), (or tanto, no odi.ica la entro(ía@

;("%$#=" 2l valor nu3rico de este tabi3n nos da una descri(ción i(ortante de una reacción,

(ues un valor (ositivo de la entro(ía del sistea nos dice -ue el (roceso es es(ontaneo"

a con el conociiento de estos dos i(ortantes conce(tos (odeos hablar sobre el conce(to

as i(ortante anejado en este trabajo re.erente a la ener!ía, la ener!ía libre de 0ibbs, el cual

nu3ricaente se ex(resa coo la variación de la ental(ia enos la ulti(licación de la

variación de la entro(ía (or la te(eratura en unidades absolutas al estar en terino de

.unciones de estado ;no i(orta el transcurso -ue lleva la reacción sino solaente de su estado

.inal e inicial= esta tabi3n es una .unción de estado" 2sta .unción terodin/ica es u)

i(ortante (ues el si!no de su valor nu3rico nos indica si una reacción es exer!ónica ;1=

;es(ontanea= o ender!ónica ;C= ;no es(ontanea=, aun-ue esta no nos da in.oración sobre la

velocidad de la reacción" Gi la reacción (rocede con un !ran valor ne!ativo de ∆G , entonces

el e-uilibrio esta des(lazado hacia los (roductos -uedando u) (ocos reactivos, si (or el

contrario (rocede con un valor ne!ativo (e-ueHo, indica concentraciones casi i!uales de

reactivos ) (roductos" Para la ener!ía libre de 0ibbs existen tablas -ue nos dan su valor

nu3rico (ero est/n a condiciones est/ndar ; ∆G ° = -ue son (I9, #&K', % at de (resión )

concentraciones %L, (ero (or edio de .órulas (odeos hallar esta ener!ía libre !ibbs a las

condiciones reales (∆G=∆G°+ RTln [ P ][ R ]

) " Tabien (or edio de la le) de Iess (odeos a



(artir de valores de ∆G conocidos de reacciones sencillas lle!ar a valores desconocidos de

reacciones co(lejas, esto sabiendo -ue es una .unción de estado"

Oxido-reduccion

?+os (rocesos electro-uíicos son reacciones redox ;oxidación1 reducción= en donde la

ener!ía liberada (or una reacción es(ontanea se convierte en electricidad o donde la ener!ía

el3ctrica se a(rovecha (ara inducir una reacción -uíica no es(ontanea@ ;'han!, (":5:="

2l t3rino reacción de oxidación se re.iere a la seirreacción -ue i(lica la (3rdida de

electrones" Una reacción de reducción es una seirreacción -ue i(lica una !anancia de

electrones" De(endiendo de -ue sustancias reaccionen estas (ueden ser rece(toras o donadoras"

+a raa de la -uíica -ue estudia estas reacciones es la electro-uíica" 2sta raa tiene una

!ran .uncionalidad en el c/lculo de las a!nitudes terodin/icas (ues suinistra un 3todo

no calori3trico"

Para relacionar estas (ro(iedades con el (otencial de (ila debeos recordar el conce(to de

ener!ía libre de 0ibbs>

M0〖M0〗OC7T ln

Donde E es el coe.iciente de la reacción con cada una de las actividades de las es(ecies elevadas

a la (otencia dada (or su coe.iciente este-uioetrico en la reacción balanceada" Puesto -ue los

reactivos tienen coe.icientes este-uioetrico ne!ativos a(arecen en el denoinador, ) se debe

recordar -ue (ara sólidos ) lí-uidos la actividad es % ) (or esto no contribu)en en aun-ue

(artici(en en la reacción"



'oo sabeos M0 en e-uilibrio es cero, entonces 〖M0〗O17T ln , coo sabeos tabi3n

la ener!ía libre de 0ibbs da el valor del trabajo /xio de no ex(ansión ;el3ctrico=, entonces

(odeos decir -ue 〖M0〗O1nF〖2O〗 Qcelda donde F es la constante de Farada), n es el

nBero de electrones -ue atraviesan la celda ) a esto lo llaaos (otencial de (ila de intensidad

cero, -ue es la di.erencia de (otencial entre los dos electrodos en una (ila en la -ue la reacción

!lobal no ha alcanzado el e-uilibrio ) (uede realizarse un trabajo el3ctrico a edida -ue la

reacción i(ulsa electrones (or el circuito externo, (ero antes de eso debeos ase!urar -ue la

(ila o(era reversibleente" 2l 〖2O〗 Qcelda es tabi3n llaado .uerza electrootriz -ue es el

voltaje /xio -ue (uede alcanzar en la celda, ) (erite calcular la /xia cantidad de ener!ía

el3ctrica -ue es (osible obtener de una reacción -uíica, ener!ía -ue se utiliza (ara hacer el

trabajo el3ctrico, ) (or eso (odeos relacionarla con la ener!ía de 0ibbs" Al!o /s -ue se (uede

decir del (otencial de (ila es -ue el si!no ne!ativo indica -ue el trabajo el3ctrico lo realiza el

sistea sobre los alrededores"

Ruta metabolica

Gucesión de reacciones -uíicas -ue conducen de un sustrato ;donde actua la enzia= inicial a

uno o varios (roductos .inales, a trav3s de una serie de etabolitos interediarios" Gu conjunto

da lu!ar al etaboliso"

+as di.erentes rutas son las catabólicas, anabólicas ) an.ibólicas" +as rutas catabólicas son rutas

oxidantes donde se libera ener!ía ) (oder reductor ) a la vez se sintetiza ATP, teneos coo

eje(los de esta ruta la !lucolisis ) la beta1oxidacion" +as rutas anabólicas son rutas reductoras

en las -ue ese consue la ener!ía ;ATP= ) (oder reductor, teneos coo eje(los la

!luco!3nesis ) el ciclo de 'alvin" Finalente teneos las an.ibólicas -ue son rutas ixtas



;catabólicas ) anabólicas=, ) coo eje(lo teneos el ciclo de rebs, -ue !enera ener!ía )

(oder reductor, ) (recursores (ara la biosíntesis"



Lista de referencias

7a)ond, 'han! ;#$%$=" Ruiica %$" 2d" Lexico> Lc 0SaS Iill

AtEins, Peter illia ;%<<<= "Fisico-uiica 8" 2d" arcelona> e!a, GA"

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