1 FUNDAMENTOS QUIMICOS

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FUNDAMENTOS QUÍMICOS: 
Reacciones bioquímicas de la célula 
Los enlaces químicos, termodinámica y energética bioquímica son la base de las reacciones, mecanismos y 
estructuras moleculares. La BCM estudia las células a nivel molecular 
¿Qué estudia la BCM? Células a nivel molecular 
 
 
 
 
 
 
 
4 Fundamentos Químicos/ Conceptos Básicos: 
 
2 moléculas interactúan de forma no covalente 
Encastran perfectamente una sobre la otra 
por la forma y mediante uniones 
unión ligando- receptor 
 
 
 La energía (ATP) se almacena en 
 enlaces de alta energía 
 
 
 
 
 
Moléculas chicas + 
enlaces covalentes Reacciones reversibles 
Macromoléculas (células) en equilibrio* 
 
 
 Las células no están en equilibrio porque siempre que se forma 1 producto se forma otro automáticamente 
 
Composición de la célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uniones y energía de cada uno: 
Covalentes: forman estructuras, ej AA Proteinas, 
nucleótidos Ac nucleicos 
 Muy fuertes: necesitan 90kcal para romperse 
 
 Comparten electrones Polares (EN distintos) y No polares (EN = o parecidas) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No covalentes: Estabilizan la estructura 
 Permiten que adopte la forma en el espacio 
 
 
 
 Puente H: H + át chicos y electronegativos (O,N.F,etc) 
o Union fuerte pero mas débil que las covalentes 
o Hidrofilia: forma puente H 
o Hidrofobia: No forma puente H 
 
 Union Ionica: entre atomos con cargas opuestas 
 En el vacio es mas fuerte que en agua (se solvatan) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Puente H, intercacciones ionicas, fzaz de Van der Walls, 
efecto hidrófobo (moléculas se atraen por repulsión de H2O) 
 
 
 
 
 
 
 Efecto Hidrófobo: 2 moleculas o regiones no polares se atraen 
 Cuando se mezclan la no polar se rodea de agua 
 Si las 2 moleculas están juntas necesito menos agua 
(aumenta la entropia) 
 Las moléculas no polares se unen y se rodean de 
agua 
 
 
 Fuerzas de Van der Wals: mas débiles de todas 
 En dipolos transitorios/ inducidos 
 
Estabilización: interaccion non covalente de baja energía 
 en macromoléculas es muy estable 
 
Energía: sigue la primera ley: la materia no se crea ni se destruye, se transforma 
 
 Cinética: térmica, Radiante, Mecánica, Eléctrica 
 
 Potencial/ Almacenada: Química potencial (enlaces), Gradiente de concentración, Potencial eléctrico (acumulan 
cargas) 
Ej: 
Fotosintesis: E Radiante E Qca Potencial 
Contraccion del Musculo E Qca Potencial E Cinetica 
Transmision Nerviosa: E Qca Potencial E Cinetica 
Transporte de Membrana: E Gradiente de concentración o Potencial eléctrico transporte de nutrientes a través de 
la membrana 
 
Rxnes Exergonicas (liberan E): E prod< E react 
Rxn Endergonica (asorben E): E prod> E react 
AG<0 rxn espontanea y directa 
 Rxn exotérmica 
AG=0 equilibrio 
Rxn sucede en sentido de mayor E en reactivos a menor E en prod 
 
2° Ley: Entropia (desorden) del universo aumenta con el 
tiempo 
En la célula esta todo ordenado pero desordenado a la vez 
Gasta energía para ordenarse 
Libera calor al medio 
 Le da la energía cinética a las moléculas del entorno para 
que produczan el desorden 
 
Dentro de la celula esta todo ordenado pero afuera etsa 
todo desordenado 
 
Estado estacionario: mas ATP que ADP 
Equilibrio: mas ADP que ATP celula muerta 
 
E de activación: E min para iniciar la rxn 
Enzimas: Cambian la velocidad de la rxn 
 
 
 
 
 
Reacciones Acopladas o Secuenciales: Acoplo una rxn no espontanea con una espomntanea 
La no espontanea usa la energía de la espontanea para rxnar 
La E se acumulan en enlaces de moléculas transportadoras de energía para evitar que kla energía 
se pierda como calor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reacciones de la Celula: ¿Cómo se obtiene la energia? 
 Anabolicas: se obtienen moléculas mas grandes Degradando los nutrientes (alimentos) 
 Catabolicas: hidrolisis de la molecula 
 
 Oxidacion/ Reduccion 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Oxidación del azúcar: 
 
Azucar  CO2 + H2O Combustión de Azúcar: mucha E que se pierde como calor 
 Muchas etapas con E de activación No se almacena 
 chicas que permite almacenar E Alta E de activación 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Etapas: 
Glucolisis: (ausencia de O2): 2 piruvatos + piruvato deshidrogenasa= 
acetil coa 
citosol, se usan 2 ATP  1° parte 
 Se parte de 2 moleculas de glicceraldehido 3-fosfato 2° parte 
 4 ATP y 2 NADPH  3° parte 
Obtengo 2 ATP, 2 NADH, y 4 piruvato 
 
 
 
 
 
Ciclo del ac cítrico/de kerebs: oxida los C del Acetil CoA 
Acetil CoA+ Oxalacetato (4C)= citraton (6C) 
Genera NADH, GTP, FADH2 
Libera 2 CO2 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cadena de transporte de electrones (membrana interna de 
la mitocondia): NADH oxida a NAD+ y los e- se transfieren 
y reduce a las moléculas de transporte de e- 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sintesis de ATP: O2 recibe e- y forma H2O 
Los e- permiten el almacenamiento de H+ de 1 lado de la membrana 
H+ se bombean y se forma ATP 
La proteínaA recibe el e-, lo pasa a otra proteínaB y capta un H+ 
e-b pasa a C y el H+ de B pasa del otro lado de la membrana 
Los H+ se almacenan de 1 lado de la membrana 
Pasan del otro lado y forman ATP a partir de P inorgánico y ADP 
 
 
Si no hay glucosa se oxida la grasa (ac grasos) 
 
Grasa (triglicérido) hidrolisis glicerol + acidos grasos sangre mitocondria oxidacion 
 
Pasos: 
Activación: se une a una coenzima CoA 
Ciclo de Krebs: pierde 2C con la CoA= Acetil CoA 
Produce NADH y FADH 
El ácudo graso repite el ciclo con 2C menos cada vez 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sin O2 el piruvato pasa a acido láctico (lactato) fermentación láctica 
 Acetaldehido etanol fermentación alcoholica