Resumen de: Los primeros sistemas vivos, una perspectiva bioenergética

Se han encontrado meteoritos provenientes de la corteza marciana con inclusiones de carbonato, siendo interpretado como un origen bioenergético, haciendo pensar que probablemente la materia orgánica haya sido traída a la superficie terrestre desde un meteorito.

Resumen de: Calorimetría y termodinámica de los sistemas vivos

Anteriormente filósofos se dieron cuenta que los animales no podían sobrevivir en una atmosfera donde no existiera una flama.
Se muestran ejemplos desde el punto de vista calorimétrico y termodinámico de sistemas vivos.

Resumen de:El olfato y sus receptores historia de un nobel

El olfato es el sentido más primitivo y el primero en aparecer en la escala evolutiva, tras aparecer en los peces el olfato se separa anatómicamente del gusto en los anfibios, hace 400 millones de años. Las plantas utilizan el olor para atraer insectos, los insectos como las hormigas reconocen y se orientan por el olor y los mosquitos seleccionan a sus presas también por el olor, otros animales utilizan el olfato para reconocer lugares, localizar presas o incluso a sus depredadores.

Resumen de: Los sistemas del gusto y del olfato

Desarrollar un olfato artificial es fundamental para detectar y cuantificar olores de forma analítica y con precisión.
Olfato y gusto son parte de sistema sensorial químico, permiten la interpretación de olores y sabores, determinan la supervivencia diaria de muchas especies.

Resumen de: El primer proceso celular bioenergetico. Generación primitiva de una fuerza protón motriz

La vida tiene dos características clave, la propagación de información y la transducción de energía.
La primer transducción de energía se dio a partir de la oxidación de sulfuro de hidrogeno, y sulfuro férrico a pirita, resultando en un gradiente de protones a través de la membrana que permitiría una fuerza protón motriz.

Resumen de: ¿Que es la vida? Recordando el libro de Erwin Schrödinger, 60 años después

Erwin Schrödinger en hace una pregunta ¿por qué los átomos son tan pequeños?, que responde diciendo que los procesos físicos y químicos básicos para el funcionamiento de un organismo requieren la participación de grandes cantidades de átomos para realzarse de modo seguro y es por esto que una estructura con pocos átomos no podría permitir procesos biológicos elementales.

Resumen de: Radicales libres derivados del oxigeno.

El proceso de tomar electrones de otros átomos se llama oxidación, la sustancia que toma los electrones se reduce en ocasiones resulta en la formación de un radical libre, que es cualquier molécula que posea un solo electrón desapareado. Cuando se oxida un electrón del oxigeno, resulta en el radical superóxido O2∙- , si la reacción continua entonces se generará peróxido de hidrogeno,

Cuestionario


1. ¿Que es la constante de equilibrio?

Cuando se llega al equilibrio de las reacciones químicas, es decir ocurren a la misma velocidad.

2. ¿Que es la energía libre de Gibbs?

Es un potencial termodinámico, una función de estado extensiva con unidades de energía, teniendo equilibrio y de espontaneidad para una reacción.

Olfato


El aparato olfativo está constituido por células receptoras (neuronas bipolares), células de sostén (sustentaculares) y células basales (progenitoras).
Cada neurona bipolar tiene una dendrita que se proyecta hasta la cavidad nasal, en donde finaliza formando una protuberancia que contiene un cilio. La neurona sensitiva bipolar también presenta un único axón amielínico que se proyecta a través de una serie de orificios que existen en la placa cribiforme del etmoides, hasta el bulbo olfativo del cerebro, en donde estable sinapsis con neuronas del segundo nivel.

Gusto

Existen 4 modalidades principales de sabor cada una percibe con mayor agudeza en una región concreta de la lengua. Estos sabores son dulce (en la punta), ácido (a los lados), amargo (parte dorsal) y salado (en los lados).


Visión

El ojo es el órgano que permite la detección de cambios de luz y la capacidad de transformar éstos en impulsos eléctricos. Existen dos tipos de neuronas fotorreceptoras que son los conos y bastones. El sentido de la vista proporciona una gran parte de la información acerca del mundo.

Transporte a través de membranas

La membrana plasmática separa el medio intracelular del medio extracelular. Las moléculas que se desplazan desde la sangre al líquido intersticial, o las moléculas que se desplazan en el interior del líquido intersticial entre las diferentes células, han de terminar por entrar en contacto con la membrana plasmática que rodea a las células.

Analisis comparativo y evolutivo

La endosimbiosis es una asociación estrecha entre especies. Algunos orgánulos de las células eucariotas, como las mitocondrias y los plastidios, proceden de su simbiosis inicial con ciertas bacterias.


Fotofosforilación acíclica

Este proceso permite la formación de ATP y la reducción de NADP+ a NADPH + H+, y necesita de la energía de la luz, como ya se ha dicho. Se realiza gracias a los llamados fotosistemas, que se encuentran en la membrana de los tilacoides (en los cloroplastos).

Los pigmentos fotosintéticos y la absorción de la luz

Los pigmentos fotosintéticos son lípidos que se hayan unidos a proteínas presentes en algunas membranas plasmáticas, y que se caracterizan por presentar alternancia de enlaces sencillos con enlaces dobles.

Fotoquímica

La fotoquímica es el estudio de las transformaciones químicas provocadas o catalizadas por la emisión o absorción de luz visible o radiación ultravioleta. Una molécula en su estado fundamental (no excitada) puede absorber un quantum de energía lumínica, esto produce una transición electrónica y la molécula pasa a un estado de mayor energía o estado excitado. Una molécula excitada es más reactiva que una molécula en su estado fundamental.

Fotobiología

La fotobiología es el estudio científico de las interacciones entre la radiación no ionizante (luz visible, radiación ultravioleta) y los seres vivos.

Genoma mitocondrial

El genoma mitocondrial es el material genético de las mitocondrias, los orgánelos que generan energía para la célula. El ADN mitocondrial se reproduce por sí mismo semi-autónomamente cuando la célula eucariota se divide.


Medicion del consumo de oxigeno

ELECTRODO DE OXÍGENO
El electrodo de oxígeno comprende un cátodo de platino central (B) unido a una resina y un ánodo de plata (C) concéntrico unido por un puente electrolítico y conectados al módulo control.

Respiración Mitocondrial

Una de las metodologías posibles para determinar la respiración celular o mitocondrial es cuantificar el consumo de oxígeno en preparados de células o mitocondrias.

Desacopladores e inhibidores de la cadena respiratoria

El uso de inhibidores de la cadena ha permitido trazar el paso de los electrones a través de la cadena y determinar el punto de entrada de diversos sustratos. La velocidad puede ser medida mediante un electrodo de oxígeno.




Cadena respiratoria

En la transferencia de electrones el flujo neto de electrones desde el NADH hasta el Oxígeno resulta en la síntesis de ATP. La fosforilación oxidativa es una serie de eventos químicos que llevan a la síntesis de ATP.
El evento vital se lleva a cabo en la membrana plasmática bacteriana, en la membrana interna mitocondrial y en los tilacoides de los cloroplastos.

Hipótesis quimiosmotica

La teoría quimiosmótica enunciada por Peter Mitchell, explica cómo la energía derivada del transporte de electrones por la cadena de transporte de electrones se utiliza para producir ATP a partir de ADP y Pi.
El transporte de electrones

Bioenergética mitocondrial

El acoplamiento de los dos procesos se realiza a través del gradiente de protones que es generado por la cadena respiratoria.


imagen de :
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/13/Citric_acid_cycle_with_aconitate_2-es.svg/754px-Citric_acid_cycle_with_aconitate_2-es.svg.png

Radicales libres

Los radicales libres son resultado de los procesos fisiológicos propios del organismo, como el metabolismo de los alimentos, la respiración y el ejercicio, o bien son generados por factores ambientales como la contaminación industrial, el tabaco, la radiación, los medicamentos, los aditivos químicos en alimentos procesados y los pesticidas.

Potencial Redox

También llamado potencial de reducción es un concepto electroquímico

NDH Y FADH2 como fuentes e poder reductor

El NADH es el principal dador de electrones en las biosíntesis reductora.

Reacciones oxido-reducción

Es un tipo de reacción química en la cual una sustancia transfiere electrones a otra sustancia. La oxidación se define como cualquier reacción química en la cual la sustancia pierde electrones y la reducción es la reacción química en la cual una sustancia gana electrones

Hidrólisis del ATP

En la hidrólisis del ATP se está hidrolizando uno de los enlaces anhídrido de ácido. Esto libera gran energía, concretamente ΔG = -7,7 kcal/mol
Así se comprende que el ATP tiene tendencia a hidrolizarse de forma natural y liberar energía.
Las razones químicas de esa tendencia son tres:

ATP

El ATP es la unidad biológica universal de energía.  
El ATP se genera en la combustión de moléculas combustibles como la glucosa, los ácidos grasos y aminoácidos. El intermediario común en la mayoría de estas oxidaciones es el acetil-CoA.

Trabajo Biológico

Los sistemas vivos realizan trabajo en cualquier actividad que desarrolen. El trabajo requiere de energía misma que también se necesita para crecer y formar nuevas células.

Transducción de energía


Es un proceso donde la energía del estímulo es transformada en una señal bioeléctrica. 
Se proponen tres modelos con participación en algunos de ellos de segundos mensajeros, a la modificación de canales iónicos lo que se traduce en cambios en el potencial de reposo en una región dada o en toda la célula sensorial.

Energía libre de Gibbs

Es un potencial termodinámico, una función de estado extensiva con unidades de energía,  teniendo equilibrio y de espontaneidad para una reacción química (a presión y temperatura constantes).
Una reacción química espontánea hace que la entropía del universo aumente, ΔS universo > 0, así mismo ΔS universo está en función de ΔS sistema y ΔS alrededores. La energía libre de Gibbs, sirve para calcular si una reacción ocurre de forma espontánea tomando en cuenta solo las variables del sistema.

Constante de equilibrio

Las reacciones químicas pueden suceder en dos direcciones, de reactivos a productos o viceversa. Cuando se llega al equilibrio las reacciones en ambas direcciones ocurren a la misma velocidad.

Nociones de termodinámica

La termodinámica (del griego termo, que significa "calor" y dinámico, que significa "fuerza") es una rama de la física que estudia los fenómenos relacionados con el calor.
Específicamente, la termodinámica se ocupa de las propiedades macroscópicas de la materia, especialmente las que son afectadas por el calor y la temperatura, así como de la transformación de unas formas de energía en otras.
Cuando la energía (mecánica, térmica, eléctrica, química…) se transforma de una forma a otra, siempre hay una cantidad que se convierte en calor, aproximadamente, calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento.
La termodinámica estudia los sistemas que se encuentran en equilibrio. Esto significa que las propiedades del sistema son constantes.
El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas físicos en forma de calor o trabajo.
Las Leyes Termodinámicas pueden expresarse de la siguiente manera:

Ley Cero de la Termodinámica
A esta ley se le llama de "equilibrio térmico". El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemas equilibrados tienen la misma temperatura.

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Introducción a la bioenergética

La bioenergética es el tema de un campo de la bioquímica que estudia el flujo de energía a través de los sistemas vivos, es un modo de entender la realidad en términos del cuerpo y sus procesos energéticos; estos procesos no son otros que la producción de energía a través de la respiración y el metabolismo es decir, las funciones más básicas de la vida.