Oxidacion Biologica

Clases de biología y bioquímica molecular

1. Enzimas y Oxidación biológica Luis Felipe Segura Chávez

2. Esquema general de una reaccion catalizada por una enzima A + D B C + SUSTRATOS PRODUCTOS Enzima

3. Tipos de reacciones Exergónicas : liberan energia libre Endergónicas : necesitan energia libre Exotermicas : liberan calor Endotermicas : absorben calor Oxidación : liberan electrones Reduccción : reciben electrones

4. Reacciones acopladas Reacciones que se realizan simultáneamente Ejemplos: Reacciones exergónicas y endergónicas Reacciones exotermicas y endotermicas Reacciones de oxidación y reducción

5. # atomico = # protones = # electrones = Z # atomico = # cargas + = # cargas - = Z Un atomo es un sistema energetico en equilibrio, osea, #cargas + = #cargas -

6. + - Atomo de hidrogeno # protones = +1 # electrones = -1 CARGA TOTAL = 0

7. + - Atomo de hidrogeno # protones = +1 # electrones = 0 CARGA TOTAL = +1 H H +1

8. + - Atomo de Litio # protones = +3 # electrones = -3 CARGA TOTAL = 0 Li Li +1 + - - + # protones = +3 # electrones = -2 CARGA TOTAL = +1 -

9. + Atomo de Litio # protones = +3 # electrones = -1 CARGA TOTAL = +2 Li +2 Li +1 + - + # protones = +3 # electrones = -2 CARGA TOTAL = +1 -

10. Na +1 Na Gana 1 electron Ag +3 Ag +2 Gana 1 electron Au +2 Au +3 Pierde 1 electron Si +3 Si +1 Gana 2 electrones

11. Oxidación Es la perdida de electrones Fe +2 Fe +3

12. Reducción Es la ganancia de electrones Fe +3 Fe +2

13. Reacciones Redox Reacciones acopladas de oxido-reducción. No hay oxidación sin reducción y viceversa Esto es cierto para todas las reacciones redox

14. Reacciones Redox

15. Reacciones redox Se oxida el compuesto que pierde electrones Se reduce el compuesto que gana electrones El compuesto que pierde electrones es un agente reductor El compuesto que gana electrones es un agente oxidante

16. Reacciones redox El Compuesto que se oxida  es un agente reductor El Compuesto que se reduce  es un agente oxidante

17. Potencial redox Es la medida de la capacidad de retener electrones Su simbolo es E

18. Potencial redox A  E , mayor es es su capacidad de retener y ganar electrones A E, menor es su capacidad de retener electrones (pierde electrones facilmente) Los compuestos de un menor valor de E ceden sus electrones a compuestos con mayor valor de E

19. Reacciones redox en compuestos covalentes En estos compuestos se considera que cuando los atomos son diferentes: Uno de ellos “jala” o “atrae” más fuerte a los electrones  se dice entonces se ha reducido Del átomo que se alejan o se “ceden” los electrones  se dice entonces que se ha oxidado

20. OXIDACION Y REDUCCION EN COMPUESTOS COVALENTES

21. Oxidación en los compuestos del carbono Significa : Perder Hidrógeno Ganar Oxígeno H – C – C – H H H H H C = C H H H H

22. Reducción en los compuestos de carbono Significa: Ganar Hidrógeno. Perder Oxígeno. H – C – C – H H H H H C = C H H H H

23. Reacciones redox

24. OXIDACION Y REDUCCION EN COMPUESTOS ORGANICOS

25. Reacciones redox Tipo de compuesto Oxidación Reducción IÓNICO Perdida de e- Ganancia de e- COVALENTE Los e- se alejan de un átomo Los e- se acercan a un átomo ORGÁNICO Ganar O Perder H Perder O Ganar H

26. Energía y electrones Cuando un átomo o molécula GANA electrones  ALMACENA ENERGIA Cuando un átomo o molécula PIERDE electrones  LIBERA ENERGIA

27. Enzimas y reacciones redox Las enzimas que catalizan las reacciones de oxido-reducción, son de la clase 1: OXIDOREDUCTASAS, que tiene 4 subclases: Oxidasas Deshidrogenasas Oxigenasas Hidroxiperoxidasas

28. Oxidoreductasas

29. FAD Gana 1 e - FAD - FAD Gana 1 e - y 1 p + FADH

30. NAD + Gana 1 e - NAD NAD + Gana 2 e - NAD -

31. NAD + Gana 2 e - y 1p + NADH NAD + Gana 2 e - y 2p + NADH + H +

32. Coenzimas redox

33. Moléculas energéticas

34. Moléculas energéticas Compuesto que puede liberar energía libre. Son intermediarios metabólicos entre las reacciones exergónicas y las endergónicas A Molécula energética B exergónica endergónica

35. Compuestos ricos en energía Es aquel compuesto que transfiere 7 kcal/mol o más de energía libre, junto a un grupo funcional Como referencia de la energía transferible se utiliza la que se libera cuando el grupo se cede al agua.

36. Grupos de compuestos ricos en energía N Familia Ejemplo Grupo transferido 1 Anhidrido - fosfatos ATP Fosfato 2 Acil -fosfatos 1, 3-Bifosfoglicerato Fosfato 3 Enol -fosfato Fosfoenolpiruvato Fosfato 4 Guanidina -fosfato Fosfocreatina Fosfato 5 Tio ésteres Acetil -Coenzima A Coenzima A

37. Compuestos ricos en energía

38. ATP + H 2 O  ----> AMP + PPi.    ΔG ' = -8.2 (kcal/mol)  ATP + H 2 O  ---->  ADP + Pi   ΔG ' = -7.3 (kcal/mol) ADP + H 2 O ---->  AMP + Pi   ΔG ' = -7.2 (kcal/mol) AMP  + H 2 O -----> Adenosina + P ΔG '  = - 3,3 kcal/mol PPi  + H 2 O -----> 2 Pi   ΔG '= - 6,0 kcal/mol

39. Sistemas de generación de energía