El documento describe cómo las células obtienen y utilizan energía. 1) Las células obtienen energía de moléculas orgánicas como carbohidratos y lípidos mediante reacciones catabólicas. 2) La energía se almacena y transfiere en la forma de ATP a través de la fosforilación. 3) El ATP se hidroliza fácilmente para liberar energía que puede utilizarse en reacciones anabólicas y otros procesos celulares.

1. ¡Trasformando energía!
ATP
¡La idea es
sintetizar
ATP!
SFC
2007-2008

2. la energía que necesita la vida
 Los organismos son sistemas
endergónicos

¿Para qué necesitamos energía?
 síntesis
 construir biomoléculas
 reproducción
 movimiento
 transporte activo
 regulación térmica
SFC

3. ¿De dónde obtenemos la energía?
 El trabajo de la vida es realizado por
acoplamiento de energía

Se usan reacciones exergónicas
(catabólicas) para proveer de energía a
las reacciones endergónicas (anabólicas)
+
+
SFC
+ energía
+ energía

4. Economía en seres vivos
 Energizando la economía del cuerpo.

ingerir moléculas orgánicas de alta energía:
alimentos = carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos
nucleicos

descomponerlas
 catabolismo = digestión

Captura y libera energía en una forma que las
células puedan usarla.
 Necesitan una Moneda de energía


SFC
Una manera de pasar la energía a sus alrededores
Se necesita de una molécula que almacene
energía a corto plazo
ATP
Guau!
¡Qué buena onda!

5. ATP
 Adenosin Trifosfato

Nucleótido modificado=
adenina + ribosa + Pi → AMP
 AMP + Pi → ADP
 ADP + Pi → ATP
 La adición de fosfatos es endergónico
Enlaces de alta energía
¡Qué eficiencia!
SFC

6. ¿Cómo el ATP almacena energía?
AMP
ADP
ATP
O– O– O– O – O–
–
O P –O– P –O––P O––O– P O–
OP
O O O O O
Pienso que es
un poco
inestable..
¿cierto?
 Cada PO4 negativo es más difícil de enlazar

Hay una gran cantidad de energía almacenada en cada
enlace
 La mayoría de la energía se almacena en el 3er enlace Pi
 3er Pi es el grupo más difícil de mantenerse unido a la molécula
 El enlace de los grupos Pi es inestable

SFC
ATP puede hidrolizarse fácilmente a ADP y Pi, liberando
energía
La inestabilidad de esos enlaces hace del ATP un excelente dador de energía

7. ¿Cómo transfiere energía el ATP?
ATP
ADP
O– O– O–
–
O P –O– P –O– P O–
O O O
O–
–
O P O– +
O
7.3
energía
 ATP → ADP

Libera energía
 ∆G = -7.3 kcal/mol

Puede energizar a otras reacciones
 Fosforilación

El Pi liberado puede transferirse a otras moléculas
 Desestabiliza a otras moléculas
SFC

Enzima que fosforila= kinasa

8. Un ejemplo de fosforilación…
 Construyendo polímeros de monómeros
H H
C C
HO
OH
¿Necesitas desestabilizar a los monómeros?
enzima
 Fosforílalo!

H
C
OH
+
H
C
HO
H
C es tan
¡No
OH
Simple!
+ ATP
H
C
SFC
+
P
H
C
HO
+4.2 kcal/mol
Enzima
“kinasa”
-7.3 kcal/mol
-3.1 kcal/mol
H H
C C
O
H
C
P
H H
C C
O
+
+
H2O
ADP
+
Pi

9. Otro ejemplo de fosforilación…
 Los primeros pasos de la respiración celular

Comienza la degradación de la glucosa para hacer
ATP
Esos
fosfatos
aseguran que
que la molécula
se destabilice.
glucosa
C-C-C-C-C-C
hexokinasa
fosfofructokinasa
P
2 ATP
2 ADP
fructosa-1,6bP
P-C-C-C-C-C-C-P
SFC
DHAP
P-C-C-C
G3P
C-C-C-P
C
C
H
C
P

10. Ciclo ATP / ADP
No se puede
almacenar ATP
 muy reactivo
 transfiere Pi muy
fácilmente
 Almacena anergía
sólo de corto
plazo
 Carbohidratos y
lípidos es energía
Guau!
almacenada de
Pásame glucosa
largo plazoO2)!
(y
SFC
ATP
respiración
7.3 kcal/mol
ADP + P
Un trabajo muscular recicla más de
10 millones de ATP por segundo

11. ¡Las células pasan mucho tiempo
haciendo ATP!
¡La idea es hacer
ATP!
¿Cuál es la
Idea, viejo?
SFC

12. H+
ATP sintetasa
 Canales enzimáticos en la
H+
H+
H+
H+
H
+
H+
H+
membrana mitocondrial


rotor
Permeable a H+
H+ fluye a favor del gradiente de
concentración
rod
 Fluye como el agua sobre una rueda
 Flujo de H+ causa
cambio en la forma de la
ADP
ATP sintetasa
 Energiza la unión de Pi a ADP
ADP + Pi → ATP
Cabeza ca
+P
ATP
H+
SFC
Pero… ¿cómo se forma el gradiente de
protones(H+)

13. ¡Esa es otra
parte de mi
historia!
SFC
2014