BIOENERGETICA

BIOENERGETICA: La función del ATP.

La bioenergética o termodinámica es el estudio de los cambios energéticos que acompañan a las reacciones bioquímicas: ya que proporciona los principios básicos para explicar porque algunas reacciones pueden llevarse abacazo y otras no.

Los sistemas biológicos son fundamentalmente isotérmicos, esto quiere decir que utilizan la energía química para posibilitar los procesos de vida.

IMPORTANCIA BIOMEDICA.

La muerte por inanición acontece cuando se agotan las reservas de energía disponible, y ciertas variantes de malnutrición se acompañan de desequilibrio energético ( marasmo). La velocidad de la liberación de energía, medida por el índice metabólico, se controla mediante las hormonas tiroideas cuya disfunción es causa de enfermedad. El almacenamiento elevado de los excedentes de energía da como resultado obesidad, una de las enfermedades mas frecuentes en la sociedad occidental.

LA ENERGIA LIBRE ES LA ENERGIA UTIL EN UN SISTEMA.

El cambio de energía libre , corresponde a la parte del cambio en la energía total de un sistema, disponible para realizar un trabajo, esto quiere decir que constituye la energía útil, conocida en los sistemas químicos como el potencial químico.

Los sistemas biológicos cumplen con las leyes generales de la termodinámica.

La primera ley de la termodinámica, establece que que la energía total de un sistema, incluido en su entorno, permanece constante. Ello implica que en el sistema total, no se pierde ni se gana energía durante cualquier cambio, pero dentro del sistema total, la energía puede transferirse de una a otra parte o también se puede transformar en una modalidad de energía.

La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía ( el grado del desorden o aleatoriedad del sistema ) debe aumentar cuando un proceso ocurre espontáneamente. Bajo las condiciones de temperatura y presión constantes, la relación del cambio en la energía libre (ΔG) , se expresa mediante la ecuación siguiente: ΔG = ΔH- TΔS.

En donde ΔH corresponde al cambio en la entalpía ( calor ) y T es la temperatura absoluta.

Cuando la ΔG posee signo negativo, la reacción procede de manera espontánea con perdida de energía libre, es decir, es exergónicas. Por otro lado cuando la reacción procede solo si se puede adquirir energía libre, es decir, resulta endergonica.

LOS PROCESOS ENDERGONICOS PROCEDEN MEDIANTE EL ACOPLAMIENTO CON PROCESOS EXERGONICOS.

Debido a que algo de la energía liberada en la reacción de degradación se transfiere a la reacción de síntesis en una forma diferente al calor, a estas reacciones no se les pueden aplicar los términos químicos normales exotérmico y endotérmico, en vez de esto se utilizan los términos exergonico y endergonico a fin de indicar un proceso se acompaña de perdida o ganancia, respectivamente, de energía libre, sin importar la modalidad de energía involucrada.

Las reacciones exergónicas se denominan catabolismo, en tanto que las reacciones de síntesis, que forman sustancias, se denominan anabolismo. Y la combinación de estos dos procesos la llamamos catabolismo.

En la célula viva, el principal compuesto intermedio de alta energía o acarreador corresponde al ATP.

LOS FOSFATOS DE ALTA ENERGIA DESEMPEÑAN UNA FUNCION IMPORTANTE EN LA CAPTURA Y TRANSFERENCIA DE ENERGIA.

Existen dos tipos de organismos los autótrofos que acoplan su metabolismo con algún proceso exergonico sencillo en el entorno, y los organismos heterótrofos que obtienen la energía libre al acoplar su metabolismo con la degradación de moléculas orgánicas complejas en el entorno. En todos estos organismos el ATP tiene una participación crucial de la transferencia de la energía libre hacia los procesos endergonicos a partir de los exergónicas.

La importancia de los fosfatos en el metabolismo intermedio se puso en evidencia con los descubrimientos de los detalles químicos de la glucólisis y de la función del ATP, del bifosfato de adenosina ( ADP ) y del fosfato orgánico en dicho proceso.

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