bioquímica

1. BIOQUIMICA
BIOENERGÉTICA,
FUNCIÓN DEL ATP
LIC.KARLA MARTINEZ AGUIRREZ.
UNIVERSIDAD MARTIN LUTERO
LICENCIATURA EN FARMACIA

3. Los sistemas biológicos son isotérmicos y usan energía química para impulsar
procesos vivos bioenergética o termodinámica bioquímica, es el estudio de los
cambios de energía que acompañan a reacciones bioquímicas
Los hormonas tiroideas controlan la liberación de
energía (índice metabólico) y sobreviene enfermedad
cuando funcionan mal.
El almacenamiento excesivo de energía causa
obesidad La bioenergética o termodinámica
bioquímica, es el estudio de los cambios de energía
que acompañan a reacciones bioquímicas

4. Leyes de la Termodinámica
1. La ˜e total de un sistema, y sus alrededores, permanecen constantes.
∆G= ∆H-T∆S
2. Para que un proceso ocurra de manera espontánea, es necesario que
la entropia total de un sistema aumente.
∆G = Es el cambio de la entalpia (calor)
T∆S = Es temperatura absoluta
Si ∆G es negativo, hay perdida de energía libre
(exergonica)
Si ∆G es positivo, hay ganancia de energía libre
(endergonica)
Si ∆G es cero, el sistema esta en
equilibrio y no tiene lugar a cambio
neto

5. Los procesos endergonicos proceden por medio de acoplamiento a
procesos exergonicos
La contracción muscular, impulso nervioso entre otras obtienen ˜e
mediante enlace químico, o acoplamiento a rx oxidativas.
Acoplamiento de una reacción exergonica a una endergonica

6. Las rx exergónica reciben el nombre de Catabolismo (desintegración u oxidación de
moléculas de combustibles.
Las rx que acumulan sustancias se llaman Anabolismo
Los procesos catabólico y anabólico combinados constituyen el metabolismo

7. Los fosfatos de alta energía captan y transfieren energía
A fin de mantener procesos vivos, todos los organismos deben obtener
energía libre desde su ambiente
Los autótrofos utilizan procesos exergónicos simples, Ej. Energía de luz
solar (plantas verdes)
Los heterótrofos obtienen energía libre al
acoplar su metabolismo a la desintegración de
moléculas orgánicas en su ambiente
En todos los organismos el ATP transfiere energía libre desde los
procesos exergónicos a los endergónicos

8. El ATP es un nucleosido trifosfato que contiene ADENINA, RIBOSA y tres GRUPOS
FOSFATO. En sus reacciones en la célula, funciona como el complejo Mg2+

9. Los fosfatos de alta energía
se designan mediante ~

10. Los fosfatos de alta energía actúan como
la “moneda de energía” de la célula
El ATP puede actuar como un donador de
~ para formar los compuestos que
están por debajo del mismo.
El ciclo ATP/ADP conectan los procesos que
generan ~ con los procesos que los
utilizan, lo que consume y genera ATP de
manera continua
Hay tres fuentes principales de ~ que
participan en la conservación de energía
o captación de energía:

11. Los fosfatogenos actúan como formas de almacenamiento de ~ , e incluyen
creatinina fosfato, que se encuentra en el musculo estriado, el corazón, los
espermatozoides y el cerebro.
Arginina fosfato que se encuentran en músculos de invertebrados
1) Fosforilacion oxidativa: Es la fuente mayor de ~ en aerobios. La energía
libre para conducir este proceso procede de la oxidación de la cadena
respiratoria empleando O2 molecular dentro de las mitocondrias.
2) Glucolisis: Hay una formación neta de dos ~ como resultado de la
formación de Iactato a partir de una molécula de glucosa, generados en dos
reacciones catalizadas por la fosfoglicerato cinasa y la piruvatocina,
respectivamente.
3) Ciclo del acido cítrico: En el ciclo se genera un , directamente en el
paso catalizado por la succinil tiocinasa (figura 18-3).

12. En el cuadro 12-1 se muestra
la energía libre estándar de
la hidrólisis de varios fosfatos
importantes desde el punto de
vista bioquímico. Es posible
obtener el calculo de la
tendencia comparativa de
cada uno de los grupos de
fosfatos para transferir
energía a un aceptor
adecuado

13. El ATP permite el acoplamiento de reacciones desfavorables en el
aspecto termodinámico, a favorables
La fosforilacion de glucosa hacia glucosa-6-fosfato, la primera rx de la
glucolisis, es muy endergonica y no puede proceder en condiciones
fisiologicas
glucosa + Pi glucosa-6-fosfato + H2O
Para que tenga lugar, la rx debe acoplarse con otra rx mas exergonica,
como la hidrólisis del fosfato terminal del ATP
ATP ADP + Pi
La adenil cinasa (miocinasa) interconvierte nucleótidos adenina
ATP + AMP 2 ADP
Dicha enzima esta presente en casi todas las células, cataliza la acción
siguiente:
ADENIL CINASA

14. Esta reacción tiene tres funciones:
1) El fosfato de alta energía en
el ADP se use en la síntesis
de ATP.
2) El AMP, formado como
consecuencia de diversas
reacciones de activación que
comprende ATP, se recupere
nuevamente en ADP.
3) Aumenta la concentración
de AMP, cuando el ATP se
agota, y actúa como señal
metabólica (alostérica) para
incrementar la velocidad de
las reacciones catabólicas,
las que a su vez llevan a la
generación mas de ATP.

15. Cuando el ATP forma AMP, se produce pirofosfato inorgánico (PPi)
El ATP también puede hidrolizarse de manera directa hacia AMP, con la
liberación de PPi. Ej. En la activación de ácidos grasos de cadena larga.
Otros nucleosidos trifosfatos participan en la transferencia de
fosfatos de alta energía
Mediante la enzima nucleosido difosfato cinasa pueden sintetizarse
UTP, GTP, y CTP a partir de sus difosfatos.
ATP + UDP ADP + UTP (trifosfato de uridina)
NUCLEOSIDO
DIFOSFATO
CINASA
ATP + CoA + SH + R + COOH AMP + Ppi + R + CO - SCoA
ACIL – CoA
SINTETASA

16. Todos estos trifosfatos participan en fosforilaciones en la célula.
De modo similar, nucleosido monofosfato cinasas catalizan la formación de
nucleosido difosfatos a partir de los monofosfatos correspondientes.
ATP + nucleosido - ADP + nucleosido - ~
NUCLEOSIDO
MONOFOSFATO CINASAS
ESPECIFICAS
De esta manera la adenil cinasa es una monofosfato cinasa especializada.