8/18/2019 Unidad 2. Bioenergetica Atp y Compuestos de Alta Energia

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2.6 ATP Y COMPUESTOS DE ALTA ENERGIA

El ATP como elemento de cambio ene!"tico.

Las Células heterotróficas obtienen su energía libre en forma química a partir de la

degradación (catabolismo) de las moléculas nutrientes, como los carbohidratos ylas grasas y emplean esa energía para:

1 !inteti"ar biomoléculas a partir de precursores m#s peque$os% &fectuar traba'o mec#nico, como en la contracción muscular  ransportar biomoléculas o iones a tra*és de las membranas en sentido de lasconcentraciones crecientes contra gradiente

&l + es un nucleótido que consta de una adenina, una ribosa y una unidadtrifosfato La forma acti*a del + es normalmente un comple'o del + con -g %.,o -n%. anto el + como sus productos de la hidrólisis sucesi*a, +/ y +- sonnucleótidos &stos nucleótidos est#n constituidos por una base heterocíclica depurina o de pirimidina, un a"0car de cinco carbonos y uno o m#s grupos fosfato&n el +, +/, +-, la base es la purina adenina y el a"0car de carbonos es la/2ribosa

ATP #adeno$inti%o$%ato&

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ADP #adeno$indi%o$%ato&

AMP #adeno$inmono%o$%ato&

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&l + es una molécula rica en energía por que su unidad trifosfato contiene dosenlaces anhídrido fosfórico or su naturale"a, el + es la molécula central delflu'o de energía química en las células *i*as, pues se forma para almacenar energía y se degrada para transferirla

&n la notación química se acostumbra indicar las uniones de alta energía en uncompuesto mediante el signo ~

Los fosfatos de alta energía son designados por símbolo ~ para indicar lapresencia de un enlace fosfato de alta energía &l símbolo se$ala que el grupoadherido al enlace en la transferencia a un aceptor apropiado, produce el paso dela mayor cantidad de energía libre &l + contiene dos grupos fosfato de altaenergía y el +/ contienen uno, mientras que el enlace fosfato del +- es del tipode ba'a energía, ay que se trata de un enlace éster normal

La energía de la unión fosfato en el + puede ser retenida en el organismo hasta

el momento en el cual este la requiera, puede ser transportada dentro de la célulahacia sitios de utili"ación y ser trasferida a otros compuestos de alta energía comoel uridina trifosfato (3), la acil2coen"ima + y otros

Uidina Ti%o$%ato #UTP&

Acil'Coen(ima A

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Los proceso que suministran energía producen +, los que requieren utili"an +&n estos sistemas biológicos el + se usa como el principal donador inmediatode energía libre, no como una forma de almacenamiento a lo largo pla"a de laenergía &n una célula, cada molécula de + se consume dentro del minutosiguiente a su formación &l recambio de + es muy r#pido 3n ser humano en

reposo consume unos 5 ;g de + en % horas La hidrólisis del + ese7ergónica

Ene!+a$ libe$ de id/li$i$ de al!)no$ com0)e$to$ %o$%oilado$

COMPUESTO   ∆G1 #cal3mol&

lucosa 12fosfato 25>lucosa ?2fosfato 2

>licerol 2fosfato 2%%

Con$)mo * 4omaci/n del ATP 0o 0a$o$.

5. Con$)mo de ATP.

5.5 Pimea$ eta0a$ de la de!adaci/n de n)tiente$.

La hidrólisis e7ergónico del + a +/ puede estar acoplada en"im#ticamente a

al reacción endergónica de fosforilación para formar compuesto s de fosfato deba'a energía3n e'emplo es la formación de la glucosa ? fosfato catali"ada por la he7oquinasa6o bien, la fosforilación de la fructuosa ?2fosfato catali"ada por la fosfofructuosapara formar fructuosa 12? bifosfato

5.2 Intecone$i/n de n)cle/$ido$ ti%o$%ato$.

La síntesis de proteínas y #cidos nucleicos, requieren nucleósidos trifosfatosdistintos del + &stos incluyen los ribonucleósidos trifosfatos C, >, 3,que 'unto con el + se utili"an, por e'emplo en la biosíntesis de +@A y los

deso7irribonucleósidos trifosfatos precursoras del /A+ odos estos nucleósidostrifosfatos se sinteti"an a partir del + y del correspondiente nucleósido trifosfato(A) en reacciones catali"adas por la en"ima inespecífico nucleósido difosfatocinasa

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5.7 Poce$o$ %i$iol/!ico$.

La hidrólisis del + a +/ y i proporciona energía a muchos procesosfisiológicos endergónicos esenciales, como la contracción muscular y el transportede moléculas e iones en contra de gradientes de concentración

2. 4omaci/n de ATP.

ara completar su función como intermediario metabólico, el + debe ser generado &sto se consigue a tra*és de tres pasos

2.5 4o$%oilaci/n a niel del $)$tato.

&l + puede formarse a partir de fosfoenolpiru*ato, por transferencia directa deun grupo fosforilo de un compuesto de alta energía al +/ ales reacciones quese denominan fosforilaciones al ni*el de sustrato, tienen lugar sobre todo en lasprimeras etapas del metabolismo de los carbohidratos

2.2 4o$%oilaci/n o8idatia * %oto%o$%oilaci/n.

anto el metabolismo o7idati*o como la fotosíntesis generan un gradiente deconcentración de protones (9.) a tra*és de una membrana La descarga de estegradiente se encuentra acoplada en"im#ticamente a la formación de + a partir de +/ y i (proceso in*erso a la hidrólisis del +) &n el metabolismo o7idati*o,este proceso se denomina fosforilación o7idati*a, mientras que en la fotosíntesisse llama fosforilación La mayor parte del + producido por los organismos querespiran y por los fotosintéticos se genera de esta manera

2.7 Reacci/n de la adenilato cina$a.

&l +- resultante de la rotura pirofosfatolítica del + se transforma en +/, enuna reacción catali"ada por el en"ima adenilato cinasa:

AMP 9 ATP 2ADP

&l +/ seguidamente se transforma en + a tra*és de la fosforilación a ni*el delsustrato, la fosforilación o7idati*a a la fotofosforilación

Oto$ com0)e$to$ ico$ en ene!+a.

Acil%o$%ato$.

&l acido 1,2bifosfoglicerico es un e'emplo de un acilfosfato !u energía libreest#ndar de hidrolisis es de 211= Bcalmol &l enlace CD8 del gruco acil fosfatotienen un car#cter polar considerable, debido a la tendencia de los electrones deldoble enlace a apro7imarse al o7igeno electronegati*o

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