T1_ Fundamentos químicos_ Fraccionamiento celular

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Fundamentos químicos: 
· Termodinámica
· Energética bioquímica: Relacionado al equilibrio químico. Tiene enlaces covalentes (alta energía)
Química de la vida: 
· Complementariedad molecular: Dada por interacciones no covalentes (baja energía) entre dos moléculas, es muy fuerte. Da especificidad 
· Las unidades monoméricas forman polímeros (ej: proteínas, Ácidos nucléicos)
· Equilibrio químico: Una reacción está en equilibrio cuando no hay una conversión neta de “x-> y” y de “y->x” . Se igualan las velocidades directas e inversas. 
En la célula NO estamos en equilibrio. Sí llega al equilibrio MUERE. En la célula se desplaza el equilibrio x->y->z. La situación es estable porque no hay cambio de concentraciones pero NO es equilibrio químico, se denomina ESTADO ESTACIONARIO para esto la célula gasta energía. 
Hay diferentes tipos de energía en los sistemas biológicos: 
. Energía cinética (movimiento) 
· Térmica (calor)
· Radiante (De la luz del sol) 
· Mecánica (Desplazamiento) 
· Eléctrica (electrones moviéndose) 
. Energía potencial (energía almacenada)
· Energía química potencial (almacenada en el enlace de alta energía del ATP)
· Gradiente de concentración 
· Potencial eléctrico (acumula cargas de un lado de la membrana)
1° Ley de la termodinámica: La energía se transforma, no se crea ni se destruye. 
Reacciones energéticamente favorables: Disminuyen la energía libre del sistema (ΔG). La reacción tiende a ocurrir hacia donde haya menor energía disponible. 
Una reacción se va a producir en el sentido en que pase de un estado de mayor energía en los reactivos a menor energía en los productos. 
ΔG = G productos – G reactivos
ΔG<0= Reacción directa espontanea. 
Sí es exergonico es espontaneo 
Sí es endergónico es no espontaneo. 
La energía libre depende de la entalpía 
(ΔH= H productos - H reactivos) y de la entropía
Entropía (S): Cantidad de desorden de un sistema. Es una función de estado. 
Segunda ley de la termodinámica: La cantidad de entropía del universo aumenta con el tiempo. 
En la célula para mantener su interior ordenado libera calor al medio, por lo que aumenta la energía de las moléculas que la rodean y por lo tanto aumenta el desorden de ellas mientras que en la célula aumenta al orden, por lo tanto en el sistema total aumenta el desorden, obedeciendo la 2° ley de la termodinámica. 
Rn. Exotérmica (ΔH<0) con ΔS>0 ΔG<0 espontánea 
Rn. Endotérmica (ΔH>0) Espontánea si ΔG<0 ΔS>0 y ΔS>ΔH 
Es energéticamente favorable 
(todos los números son experimentales)
ΔG<0. Hay más ATP que ADP. Favorable. Célula viva
Sí ΔG=0 hay más ADP que ATP y la célula está MUERTA. 
ΔG es independiente a la velocidad de reacción. La velocidad de reacción depende de la energía de activación. 
Una reacción puede ser lenta y espontánea o no espontánea y rápida cuando ocurre. 
Las enzimas disminuyen la energía de activación. 
Para generar orden en un sistema hay que aplicar trabajo (energía). 
Reacciones secuenciales: Se acoplan las 2 reacciones. 
Moléculas transportadoras de energía (coenzimas)
• ATP: En reacciones anabólicas y catabólicas
•NADH 
•NADPH
ambas intervienen en reacciones redox (transferencia de H+ y e-)
A estas moléculas transportadoras de energía también se las llama monedas de cambio 
¿Cómo obtiene la célula energía? 
 
La principal fuente de energía es el catabolismo aeróbico de la glucosa. 
Cómo se transforma la glucosa: 
Un azucar se tranforma en dioxido de carbono y agua, pero la energía de activación es muy alta, por lo que se perderia mucha energía en forma de calor. Para evitar esto el azucar se va convirtiendo en pequeñas reacciones hasta llegar a dioxido de carbono y agua, por lo que cada paso nos permite acumular energía en moléculas transportadoras de energía y no perder tanto calor. 
Está es una forma de ver el ciclo de Krebs
La oxidación de glucosa en eucariontes sucede en 4 grandes partes: 
1. Glucólisis (se obtiene Acetil CoA) 
2. Ciclo del ácido cítrico (libera CO2, NADH y FADH2)
3. Cadena de transporte de electrones (Los electrones son tomados por el oxígeno que se reduce. Se bombean protones al espacio intermembrana)
4. Síntesis del ATP
Se necesitan 2 moléculas de ATP para producir 4 moléculas de ATP
Resultado neto: 2 ATP 2 NADH 2 moléculas de piruvato
Actúan una lipoamida reductasa, una lipasa deshidrogenasa y una piruvato carboxilasa. 
El piruvato se transforma en Acetil CoA. La glucosa se transforma en CO2
Resultado neto en una vuelta de ciclo: 1 GTP, 1 FADH, se liberan 2 moléculas de CO2
Los electrones van a un estado de menor energía. 
Se bombean protones. Los electrones los acepta el oxígeno y se forma agua. Además se sintetiza ATP con el gradiente de protones 
APROXIMADAMENTE POR CADA MOLÉCULA DE GLUCOSA SE FORMAN 30 DE ATP
Resumen de oxidación de la glucosa: 
Sí no hay oxigeno en lugar de que el piruvato pase al ciclo de krebs se produce fermentación. 
LO MÁS IMPORTANTE (se toma): 
•Termodinámica
• Espontaneidad de una reacción 
• Estado de equilibrio vs estado estacionario (ADP/ATP) 
• Moléculas transportadoras de energía (que hacen, para que sirven)
• Oxidación de moléculas para obtener energía (las 4 etapas del ciclo de krebs, no mucho detalle).