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4. Energía Libre
La dirección y la extensión a las
que procede una reacción química
depende del
grado al que cambian dos factores
durante
esa reacción.
Son:
f) Entalpía: es una medición
del cambio en el contenido de
calor
de los reactivos y los productos
b) Entropía es una medición
del cambio de la reacción al azar
entre los reactivos y los
productos.

5. Cambio de energía libre:
Produce en dos formas, delta G y delta G°.
Delta G, es la mas general porque
predice el cambio de la energía libre
y, por este motivo, la dirección de
una reacción a cualquier concentración
especifica de productos y reactivos.

6. La energía libre
estándar, delta G°, es
el
cambio de energía que
ocurre cuando
reactivos y productos se
encuentran en una
concentración de 1 mol/
L.

7. El signo de G predice la
dirección de una reacción
El cambio de la energía libre, delta G ( G),
se puede emplear para predecir la dirección
de una reacción a temperatura y presión
constantes. Considérese la reacción:
A B

8. 1. Delta G negativo
Si delta G es un numero
negativo habrá
perdida neta de energía y
la reacción
no ira espontánea. A se
convierte en B.
Esta es una reacción
exergonica.

9. 2. Delta G positiva
Si delta G es un numero
positivo habrá
ganancia neta de energía y
la reacción
no ira espontáneamente
desde B hacia A.
Esta es una reacción
endergonica.

10. 3. Delta G tiene valor
cero
Si delta G = 0 , los
reactivos estarán en
equilibrio.

11. Delta G de las reacciones hacia
adelante y hacia atrás
La energía libre de la reacción hacia
adelante (AB) es igual en magnitud, pero de
signo opuesto a la reacción hacia (BA).
Delta G depende de la concentración de
reactivos y productos
Delta G de la reacción A  B depende de la
concentración del reactivo y el producto.

12. Delta G° es el cambio estándar de energía
libre, R es la constante de los gases
(1.987 cal/mol-grado), T es la temperatura
absoluta (°K). [A] y [B] son la
concentraciones reales de reactivos y
producto. In representa al logaritmo natural.

13. La reacción en la que la
concentración del reactivo,
glucosa 6-fosfato, es mayor
en comparación con la
concentración del producto,
factura 6-fosfato es grande
y negativa, lo que hace que
delta Gº sea negativa a
pesar de que delta Gº es
positiva.

14. Cambio de energía libre
estándar, delta Gº
 Delta Gº se denomina
cambio de energía libre
estándar porque es igual
al cambio de energía
libre, delta G, bajo
condiciones estándar;
esto es cuando los
reactivos y los productos
se conservan a la
concentración de 1 mol/L.

15. Delta Gº tiene valor de predicción
solo bajo condiciones estándar
 Bajo condiciones estándar delta Gº puede
emplearse para predecir la dirección en que
procederá una reacción porque, en esta
situación delta Gº es = delta G, delta Gº no
puede predecir la dirección que seguirá la
reacción bajo condiciones fisiológicas porque
esta compuesta solo por constantes (R, T y
K ) no se altera con los cambios de la
eq
concentraciones del producto o sustrato.

16. Relaciones entre delta Gº
y K eq
 En una reacción A  B, se llega a un punto
de equilibrio en el que ocurre ningun cambio
quimico, esto es cuando A se convierte B co
igual rapidez como la que ocurrre cuando B
se convierte en A. En este estado la razon
[B] con respecto [A] es constante
independientemente de las concetraciones
reales de los dos compuestos

17. 3. Los valores delta G° de dos
reacciones consecutivas son
aditivos
Los cambios de energía libre estándar( G°)
son adquiridos en cualquier secuencia de
reacciones consecutivas, como lo son los
cambios de energía libre ( G).
Por ejemplo:
Glucosa+ATP glucosa6-fosfato+ATP G° =4000cal/mol
Glucosa6-fosfatofructosa6-fosfato G°=+400cal/mol
Glucosa + ATPfructosa6-fosfato+ADP G°=-3600cal/mol

18. 4. Los delta G de una vía son
aditivos:
Es muy importante en la vías bioquímicas
por las que los sustratos deben pasar en una
dirección particular (por ejemplo, ABCD..).
La suma de los deltas G de las reacciones
individuales sean negativos, la vía pude proceder
potencialmente como esta escrita incluso si
algunas reacciones componentes individuales de
esta tengan un delata G positivo.

19. ATP COMO TRANSPORTADOR
DE ENERGIA
Un engrane que tiene
una pesa montada gira
en la dirección que
logra el estado mas
bajo de energía; en este
caso la pesa busca si
posición mas bajo.

20. El movimiento inverso
no se ve favorecido
desde el punto de vista
energético y no se
produce
de manera favorecido
desde el punto de vista
energético y no se
produce
de manera espontánea.

21. Puede emplearse el
movimiento
favorecido desde el
punto de vista
energético de un
engrane para hacer
girar a un segundo
engrane en una
dirección en la que no
se movería de
manera espontánea.

22. A. Las reacciones se acoplan mediante
intermediarios en común
Dos reacciones químicas tiene un
intermediario en común cuando se producen
de manera sucesiva de modo que el
producto de la primera es un sustrato para
la segunda.

23. B. Energía transportada por el
ATP
El ATP se constituye por
una molécula de
adenosina (adenina +
ribosa) a la que se
unen tres grupos fosfatos.
Se quita uno de
los fosfatos, el resultado
será monofosfato
de adenosina (AMP).

24. CADENA DE TRANSPORTE DE
ELECTRONES
Las moléculas ricas en
energía, como
glucosa, se
metabolizan por medio
de una serie de
reacciones de oxidación
que producen en
ultima
instancia CO2 y agua.

25. Los intermediarios metabólicos de esta
reacciones donde electrones a coenzimas
especificas, como dinucleótido de
nicotinamida y adenina (NAD+) y
dinucleótido de adenina y flavina (FAD) para
formar la coenzimas reducidas ricas en
energía NADH y FADH2.

26. A. Mitocondria
La cadena de transporte de electrones se
encuentra en la membrana mitocondrial
interior, y es la vía final común por laque
fluyen los electrones derivados desde los
diferentes combustibles del cuerpo hacia el
oxigeno.

27. 1. Estructura de la mitocondria
La membrana exterior contiene
poros especiales que la
vuelven libremente
permeable ala mayor parte
de los iones y las moléculas
pequeñas, la membrana
interior de la mitocondria es
una estructura especializada
impermeable a la mayor
parte de los iones pequeños,
como H+, Na+, y K+,
moléculas pequeñas como
ATP, ADP, piruvato y otros
metabolitos importantes para
la función de la mitocondria.

28. 2. Complejas de sintasa de ATP
Estos complejos de proteínas se denominan
partículas membranosa interiores, y se
adhieren a la superficie interior de la
membrana mitocondrial interior.

29. 3. Matriz de la mitocondria
La parte interior de la mitocondria esta
constituida en 50% por proteínas. Estas
moléculas son las enzimas encargadas de la
oxidación del piruvato, aso como de
aminoácidos, ácidos grasos y las que
participan en el ciclo del acido tricarboxilico
(TCA).Esta matriz contiene NAD+ y FAD y
ADP y F¡, que emplean para producir ATP.

30. Organización de la cadena
La membrana mitocondrial interior se puede desintegrar en cinco
complejos enzimáticos separados, designados con los números
romano I a V. Cada complejo acepta o dona electrones a
transportadores de estos relativamente móviles, como coenzima
Q y citocromo c. Cada transportador de esta cadena puede recibir
electrones de un donador de estos y donarlos de manera
subsecuente al siguiente transportador en la cadena.

31. C. Reacciones de la cadena
de transporte de electrones
Con excepción de la coenzima Q, todos los miembros
de esta cadena son proteínas. Pueden funcionar
como enzimas, como sucede en el caso de las
deshidrogenasas, pueden contener hierro como
parte de una centro de hierro y azufre, coordinarse
por un anillo de porfirina, como sucede en el caso
de los citocromos, o contener cobre, como el
complejo de citocromo a + a3.

32. 1. Formación de NADH
El NAD+ se reduce hasta NADH por acción
de las deshidrogenasas que quitan dos
átomos de hidrogeno a sus sustrato. Se
transfieren ambos electrones pero solo un
patrón al NAD+, como lo que se forman
NADH y un protón libre H9+.

33. 2.Deshidrogenasa del NADH
Este complejo tiene una molécula firmemente
unida de mononucleótido de flavina (FMN),
coenzima relacionada desde el punto de
vista estructura con el FAD que acepta los
dos átomos de hidrogeno con lo que se
convierte en FMNH2.

34. Coenzima Q
 Es un derivado de la quinona con una cola
isoprenoidea larga. Se llama también
ubiquinona porque se ubica en los sistemas
biológicos.

35. Citocr omo
s
son citocromos los miembros
restantes de la cadena de trasporte
de electrones.cada uno tiene un
grupo hem.

36. Citocr omo a +
a3
este complejo del citocromo
es el único transportador
de electrones en el que el
hierro del hem tiene un
ligando libre que puede
reaccionar directamente
con oxigeno molecular.

37. Inhibidor es específicos de
sitio
se han identificado los inhibidores
específicos se sitio de trasporte de
electrones.

38. Descar ga de ener gía libre
dur ante el transpor te de
electrones:
Se descarga energía libre
conforme se transfieren
electrones a lo largo de la
cadena de trasporte de estos
por un donador (agente
reductor) a un aceptador
(agente oxidante).

39. Par es
r edox
la oxidación (perdida
de electrones) de
un compuesto se
acompaña siempre
de reducción
(ganancia de
electrones) de una
segunda sustancia.

40. Potencial de reducción estándar
Eo
Los potenciales de
reducción estándar
de diversos pares
redox se pueden
colocar en lista
ordenada desde el
Eo mas negativo
hasta el mas
positivo.

41. FOSFORILACION
OXIDATIVA
La transferencia de electrones por debajo de
la cadena de trasportadores de estos se
favorece desde el punto de vista energético
porque el NADH es un donador potente de
electrones y el oxigeno molecular es un
receptor ávido de estos.

42. Hipótesis
quimioosmótica
Explica la manera en que la
energía libre que se genera por
la actividad de la cadena de
trasporte de electrones se
emplea para producir ATP a
partir de la reacción ADP+F.

43. Bomba de
pr otones
El transporte de electrones esta
acoplado con la fosforilación
del ADP por el trasporte de
protones (H+) a través de la
membrana mitocondrial interior
desde la matriz hacia el
espacio intermembranoso.

44. Sintasa del ATP: sintetiza como su nombre
lo indica ATP, valiéndose de la energía del
grandiente de protones que se genera por la
cadena de transporte de electrones.
Oligomicina: este fármaco se fija al tallo de la
sintasa de ATP, con lo que cierra el canal de
H+ y proviene del reingreso de protones en la
matriz motocondrial.

45. Proteínas desacopladoras
(UCP)
En la membrana
mitocondrial
interior de los
mamíferos, con
inclusión desde
luego del ser
humano.

46. Tr anspor te de ATP y
ADP
La membrana mitocondrial inferior
necesita trasportadores
especializados de ADP y F desde
el citosol.( en el que se emplea
ATP y se convierte en ADP en
muchas reacciones que necesitan
energía)

47. Traspor te de equivalentes
reductores
La membrana
mitocondrial interior
carece de proteína
trasportadora de
NADH y el NADH
que se produce en
el citosol no puede
penetrar
directamente en la
mitocondria.

48. Defectos hereditarios
de la fosforilación
oxidativa cerca de
Unos 13 de los
100 polipéptidos que se
requieren para la
fosforilación oxidativa
son calificados por el
DNA mitocondrial.las
mutaciones del mtDNA
son los causantes de
diversas enfermedades
entre ellas ciertos casos
de miopatias
mitocondriales.