2.2. Bioenergética

Buenos días para todos.

Espero se encuentren bien. Vamos a estar

hablando de la clase número dos.

Continuando con la clase número uno,

habíamos quedado retomando la pregunta

inicial. Habíamos visto cómo nuestras

células utilizaban la energía química de

los alimentos. Vimos cómo se fosforilaba

el ADP.

vimos cómo se hidrolizaba una molécula

de ATP, cómo era la ruptura de esta

molécula de ATP.

Recordamos que era una reacción

exergónica que liberaba energía y esa

energía era utilizada para los procesos

biológicos que, como bien recuerdan,

generaban orden. ¿Sí? Esto era que se

cumplía la segunda ley de la

termodinámica.

Bien.

Luego también retomando esta pregunta

vimos que para utilizar la energía

química de estos alimentos necesitábamos

oxidar las moléculas biológicas.

También vimos que oxidar las moléculas

biológicas significaba convertir

los átomos de carbono y de hidrógeno de

las moléculas orgánicas en agua y

dióxido de carbono. ¿Sí? Entonces,

cuando habláamos de qué significaba

oxidar una molécula biológica, vamos a

estar hablando de esto, el proceso que

se de conversión de los átomos de

carbono de hidrógeno en agua y dióxido

de carbono.

Cuando hablamos de oxidar una molécula

biológica, no vamos a hablar únicamente

de agregarle oxígeno. Sí, cuando

hablamos de oxidación podríamos pensar

que es adicionarle el oxígeno. Como

vemos, el carbono y el hidrógeno tiene

el carbono y el hidrógeno unido oxígeno.

Obviamente oxidar una molécula biológica

implica la adhición de oxígeno, pero no

es únicamente ese proceso,

sino que también vamos a tener lo que

llamamos reacciones de oxidación y de

reducción.

En este proceso de oxidación de una

molécula biológica, vamos a tener ambos

procesos. Cuando hacemos referencia a

oxidación,

cuando decimos que una molécula se

oxida, significa que perdió un electrón.

Y cuando hablamos de que una molécula se

reduce, que es un proceso de reducción,

significa que ganó un electrón.

Cuando nosotros ingerimos un alimento,

el carbono y el hidrógeno de estas

moléculas orgánicas que estamos

consumiendo tienen un nivel muy alto de

electrones,

tienen muchos electrones.

Eso quiere decir que están en su estado

más reducido, tienen más electrones.

A medida que nosotros vamos oxidando

esos carbonos y esos hidrógenos, van a

ir perdiendo electrones.

Sí.

Entonces, cuando nosotros terminamos

esta oxidación y nosotros tenemos

bióxido, carbono y agua, significa que

ese carbono y hidrógeno ya perdieron sus

electrones.

No se preocupen que esto cuando veamos

bien las vías energéticas se va a

comprender un poquito mejor.

Cuando nosotros hablamos de los procesos

de oxidación y de reducción, cuando vean

las vías energéticas, van a ver que

cuando se dan estos procesos también

está el hidrógeno. ¿Qué quiere decir

esto? que cuando una molécula toma un

electrón, gana un electrón,

también gana un hidrógeno.

Entonces, retomando la pregunta, ¿cómo

se va a oxidar una molécula orgánica? No

es únicamente en un paso, sino que son

varios pasos. Estos pasos están mediados

por moléculas orgánicas que se llaman

enzimas. ¿Sí? No es en un solo paso, hay

varios pasos que están mediados por esta

enzima, por estas enzimas que son

específicas.

¿Sí?

Cuando nos preguntamos qué es una

enzima, vamos a ver que son

catalizadores biológicos y que estos

catalizadores biológicos van a regular

la velocidad de las reacciones. ¿Qué

significa regular las velocidades de las

reacciones? que si nosotros tenemos una

reacción con enzimas presentes va a ser

más rápida que una reacción que no esté

mediada por una enzima.

Bien,

como recién estábamos viendo, ¿para qué

servido una enzima, estos catalizadores,

estas enzimas, la función específica que

tienen es de disminuir la energía de

activación de las reacciones.

y nosotros rebajamos esta energía de

activación que necesita las reacciones,

hace que la velocidad de la reacción sea

más rápida, que esta velocidad aumente

y la podemos ver en estos dos gráficos.

Acá a la izquierda tenemos lo que es una

reacción que no está catalizada, o sea,

que no hay presencia de enzimas.

Y acá a la derecha tenemos una reacción

catalizada que hay presencia de enzimas.

Si nosotros vemos acá los reactivos y

los productos,

por ejemplo, para que quede más claro,

los reactivos acá pueden ser el ATP,

una hidrólisis ATP, ATP más agua, que yo

quiero hidrolizarla, romperla para

utilizar la energía y tengo acá los

productos, que en este caso sería, por

ejemplo, el ADP, el fosfato y el fosfato

inorgánico. ¿Sí?

Para que esta reacción se dé, yo

necesito

una energía de activación.

En el caso de que no esté catalizada, de

que no haya presencia de enzimas, como

ustedes ven acá, esta energía es más

alta en comparación a la reacción que

está catalizada, que tiene la enzima.

¿Qué quiere decir esto? Porque cuando

nosotros tenemos enzimas, las reacciones

son más rápidas porque se necesita menor

energía de activación. Esa es la función

específica de las enzimas.

Y acá lo podemos ver. Cuando veamos los

sistemas energéticos, vamos a ver que

son cadenas enzimáticas. Las vías

energéticas son reacciones enzimáticas

unidas unas a la otra. son vías

enzimáticas.

Y en este caso, como vemos, vamos a

tener un sustrato inicial

que se va a ir transformando.

Si lo sustituimos, por ejemplo, en el

sustrato, puede ser una molécula

orgánica. Sí, por ejemplo, la glucosa.

Comenzamos con la glucosa, va a haber

una enzima específica para la glucosa,

se van a unir fuertemente

y este sustrato inicial se va a

transformar.

A esto le llamamos un primer

intermediario.

¿Qué sucede? La enzima uno no va a

actuar sobre este nuevo intermediario.

¿Por qué? Porque las enzimas son

específicas a su sustrato, hay una

enzima específica para cada reacción.

Este primer sustrato intermediario va a

haber otra enzima que es una enzima dos

y va a suceder lo mismo. Se van a unir

fuertemente

y se va a generar otro sustrato

intermediario

y así sucesivamente. Hay una enzima

número tres específica para este

intermediario hasta que nosotros

tenemos, por ejemplo, un producto final.

Y acá pueden suceder varias cosas. Por

ejemplo, este producto final

puede inhibir la vía.

¿Por qué? Si nosotros necesitamos un

producto final o llega a niveles que el

cuerpo

no puede sostener, esto después lo vamos

a ver con los niveles de acidez, por

ejemplo, en en el sistema glucolítico,

cuando ya hay mucha acumulación de este

producto final, ya esta vía se inhibe.

¿Para qué? Para no generar más producto

final.

Bien, dentro de estos procesos de

oxidación, reducción, de adición de

oxígeno, también vamos a ver lo que son

las reacciones catabólicas y anabólicas.

Esto va a estar vinculado a lo que es el

metabolismo del cuerpo, que si bien

recordamos el metabolismo son todas las

reacciones que suceden en el cuerpo y

estas las podíamos agrupar de dos