Este documento trata sobre conceptos básicos de bioenergética. Explica que la bioenergética estudia los cambios de energía que acompañan a las reacciones bioquímicas. Describe las variables de entalpía, entropía y energía libre de Gibbs y sus relaciones. También resume los procesos de oxidación en la mitocondria, el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria para la producción de ATP.

1. BIOENERGÉTICA
Palacios Briceño Hebrain
Perez Castellano Felix
Augusto
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

2. GENERALIDADES
Estudio de cambios de energía qué acompañan a las reacciones
bioquímicas.
Entalpia (H): Variación de energía total de la reacción.
Entropía (S): Grado de desorden de un sistema.
Energía libre de Gibbs (G): Variación de energía total disponible
para desempeñar un trabajo

3. GENERALIDADES
G = H - S
Cuando
G < 0 Libera Energía
G > 0 Absorbe Energía.

4. GENERALIDADES

5. GENERALIDADES

6. MITOCONDRIA

7. MITOCONDRIA

8. Lípidos
ACIDOS GRASOS
Hidratos de carbono
GLUCOSA
Proteínas
AMINOACIDOS
O
X
I
D
A
C
I
O
N
Compuestos
con uniones
ricas en
energía
NADH
FADH2
ATP
O2

9. CICLO DE KREBS

10. CICLO DE KREBS
Es la vía común para la degradación metabólica de
Carbohidratos, Lípidos y Proteínas.
Dirige el exceso de energía y muchos intermediarios hacia la
síntesis de ácidos grasos.
Produce coenzimas reducidas que alimentan la cadena
respiratoria para la producción de ATP en la fosforilación
oxidativa.

12. ADP
ADP
ATP, Citrato
NADH, Succinil CoA
ATP
Oxalacetato
Succinil CoA
NADH
NAD
Isocitrato

14. CADENA RESPIRATORIA
Proceso biomolecular por el cual se transfieren electrones y
protones de hidrógeno, hacia el oxígeno el cual se reduce
formando agua, se realiza en las membranas de las
mitocondrias de las células.
Formado por 5 agregados multiproteícos o complejos multi-
enzimáticos.

15. CADENA RESPIRATORIA

16. CADENA RESPIRATORIA

17. Tiene 42 - 43 subunidades distintas es el más grande de los cinco complejos. mide
alrededor de 1 millón de daltons. posee grupos prostéticos que participan en la
transferencia de electrones : un FMN y 7 centros SFe.
Cys
S
S S
Cys
Cys
Cys S
Fe
Fe1S0Cys4
Cys
Fe
S
S S
Cys
Cys
Cys S
Fe
S
S
Fe2S2Cys4
S
S
Fe
S
S
S
S
Fe
Fe
S
Fe
S
Cys
Cys
Cys
Cys
Fe4S4Cys4
Las tres estructuras diferentes de
los centros o agrupaciones
ferrosulfuradas o centros SFe

18. Complejo I
NADH
NAD+ CoQ
CoQH2
NADH
NAD+ FMN
FMNH2
FMNH
e-
e-
CoQ
CoQH2
CoQ.
e-
e-
Otros seis centros
ferrosulfurados
SFe oxi
SFe red
e-
e-
2x
1 2 3
e-
e-

19. Todas tienen grupo prostético. La Subunidad SDHA con un FAD, la SDHB con tres
centros SFe, y las subunidades SDHC y SDHD con los citocromos de tipo b cit bL y
citbS respectivamente.
Complejo II
CoQ
CoQH2
Fumarato
Succinato
e-
e-
Succinato
FAD
FADH2
e-
e-
CoQ
CoQH2
CoQ.
Fumarato
2SFe oxi
SFe red
e-
e-
Cit bL Fe++
Cit bL Fe+++
SDHA
e-
e-
SDHB
SDHB tiene otros 3
centros SFe
e-
e-
e-
e-
e-
e-
Cit bS Fe+++
Cit bS Fe++
SDHC SDHD
2 x
2 x
2 x
2 x
2 x
2 x
ESTRUCTURA Complejo II ( Succinato : Ubiquinona Reductasa)
1 2
3
4 5

20. Formado por 11 subunidades; solo tres tienen subunidades con grupos prostéticos
implicados en el transporte de electrones : Una subunidad con un centro Fe2S2 ( proteína
ferrosulfurada de Rieske ), un citocromo de tipo b con dos grupos hemo : bL ( b566, de
bajo potencial redox ), otro bH ( b562, de alto potencial redox ) y un citocromo de tipo c1.
ESTRUCTURA Complejo III o Citocromo bc1 o Ubiquinol : citocromo C
oxidoreductasa
CoQ
CoQH2
CoQ-
Cit b
hemo bL
Fe++
Cit c1 Fe+++
Cit c1 Fe++Fe2S2 red.
Fe2S2oxi.
Proteína Ferrosulfurada de
Rieske
Complejo III
CoQ
CoQH2
Cit c Fe+++
Cit c Fe++
móvil móvil
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-2x 2x
2x 2x
e-
e-
Cit b
hemo bL
Fe+++
Cit b
hemo bH
Fe++
Cit b
hemo bH
Fe+++
1 2 3 4
e-
e-

26. FUNCIONES
ENERGÉTICAS

27. APORTE ENERGÉTICO DE
LOS ALIMENTOS
Los macronutrientes proporcionan Kcal por gramo.
 Carbohidratos = 4
 Grasas = 9
 Proteínas = 4
 Alcohol = 7

28. ÍNDICE METABÓLICO BASAL
Energía consumida por un individuo que descansa
en cama por la mañana, en ayunas, en condiciones
cómodas y especiales.
Representa 50 a 70% del consumo energético
diario.
Incluye el Índice Metabólico durante el sueño (IMS)
más el coste energético del despertar.
El Gasto Metabólico Basal (GMB) corresponde al IMB
extrapolado a 24 horas y expresado en kcal/24
horas.
Gasto Energético en Reposo (GER) mide el gasto
energético de un individuo en condiciones de
reposo y cuyo valor es ligeramente más elevado
(10-20%)

29. METABOLISMO BASAL
Fórmula original de Harris-Benedict
Varones: 66 + (13.7*peso) + (5*altura) - (6.8*edad)
Mujeres: 655 + (9.6*peso) + (1.7*altura) - (4.7*edad)
Fórmula de Harris- Benedict modificada por Mifflin-St Jeor
Varones: kcal/día = 10 (peso) + 6.25 (talla) -5 (edad)+5
Mujeres: kcal/día= 10 (peso) +6.25 (altura) – 5 (edad) -161

30. METABOLISMO BASAL
Fórmula establecida por la FAO/OMS - ONU 1985
Hombres 18-30 15.3P+670
30-69 11.6 P+ 879
>60 13.5 P+ 487
Mujeres 18-30 14.7 P +496
30-60 8.7 P + 829
>60 10.5 P + 596

31. METABOLISMO EN ACTIVIDAD
FÍSICA

32. METABOLISMO EN ACTIVIDAD
FÍSICA
MET (equivalente metabólico) es múltiplo del gasto en reposo.
En condiciones de reposo, el ser humano gasta
3, 5 ml de O2 / kg de peso / min.
El gasto energético que representa este consumo es un MET.
1 MET es el equivalente de 1 kcal/kg/hora.
Es difícil determinar el gasto de las diferentes actividades físicas
según las variables (peso, sexo, edad, etc.).

33. EFECTO TÉRMICO DE LOS
ALIMENTOS
Representa un 6 – 10 % de aumento de energía en el gasto energético
diario.
Fue definido como un fenómeno específico de las proteínas
denominado “acción dinámica específica”.
Factores que influyen: cantidad de comida, proporción de proteínas,
hidratos de carbono y grasa de la dieta, contenido de fibra, momento
del día, grado de estrés psicológico, edad, consumo de café o tabaco
y especias y aderezos.
Este efecto se inicia a los 10’ de la ingesta, produciéndose un
aumento significativo a los 30´y su valor máximo es de 60 a 120´ y
decae a partir de allí; puede tardar 11 a 12 horas en normalizarse.

34. FACTOR DE AGRESIÓN O
FACTOR DE ESTRÉS
Situación hipermetabólica en pacientes enfermos.
Gasto metabólico es diferente en enfermedades infecciosas, procesos
oncológicos, quemados, politraumatismos, enfermedades agudas y
crónicas, etc.
El mecanismo por el que aumenta el gasto metabólico parece
mediado por la liberación de sustancias como las citoquinas
proinflamatorias que podrían actuar como señales intracelulares.
Pacientes sometidos a una cirugía electiva, el aumento de su gasto
metabólico se estima en un 110-120%; pacientes que hayan sufrido
traumatismo: 135 -150%, y en pacientes sépticos: 150-170%.

35. FACTOR DE CORRECCIÓN
SEGÚN LONG
Grado de actividad Factor de Corrección
Paciente encamado 1.2
Paciente no encamado 1.3
GET = GEB x GRADO DE ACTIVIDAD x GRADO ESTRÉS METABÓLICO
Situaciones Clínicas Factor de Corrección
Intervenciones quirúrgicas 1.1 – 1.2
Cuadros Infecciosos 1.2 -1.6
Sepsis, pancreatitis aguda grave 1.4 – 1.8
Quemaduras 1.8 – 2.1
Cáncer 2
Fiebre (T0  380C) Añadir 1.13 por cada 0C que excede de
37

36. GRACIAS hebrainpalacios@hotmail.c
om