La energía celular se almacena principalmente en la molécula ATP. El ATP transfiere grupos fosfato para suministrar energía a reacciones químicas como la síntesis de macromoléculas. Las células también usan cofactores redox como NAD+, FAD y citocromos para transferir electrones y almacenar energía de reacciones redox, las cuales luego se usa para formar más ATP.

1. ENERGÍA CELULAR:
ATP Y COFACTORES
REDOX
Liceo de Coronado.
Biología X Nivel 2016.

2. USO DE LA ENERGÍA A NIVEL CELULAR
 La energía es necesaria para todas las
funciones vitales de los organismos.
 En las células ocurren diferentes reacciones
bioquímicas que involucran energía.
 Reacciones exotérmicas o exergónicas.
 Reacciones endotérmicas o endergónicas.

4. Energía celular y ATP
 Las células acostumbran a guardar la energía
necesaria para sus reacciones en ciertas
moléculas, la principal es el: ATP, trifosfato
de adenosina.
 Las células lo usan para capturar, transferir y
almacenar energía libre necesaria para
realizar el trabajo químico.
 Funciona como una moneda energética.

5.  La función del ATP es suministrar energía
hidrolizándose a ADP y Pi.
 Esta energía puede usarse para:
 Obtener energía química: por ejemplo para la
síntesis de macromolécula como carbohidratos,
lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, entre otras.
 Transporte a través de las membranas
 Trabajo mecánico, como la contracción muscular,
movimiento de cilios y flagelos, movimiento de los
cromosomas, entre otros.

7. Cofactores REDOX
 Cuando los grupos fosfatos se transfieren al
ADP para formar ATP, se está almacenando
energía.
 Otra forma es transferir electrones (e-), las
reacciones se denominan de oxidorreducción
o reacciones redox.
 Reducción, es la ganancia de uno o más
e- por un átomo, ión o molécula.
 Oxidación, es la pérdida de uno o más e-
.

8.  Hay que tener en cuanta que una molécula se
oxida o se reduce no solamente cuando
intercambia e-, sino también cuando
intercambia átomos de Hidrógeno (no iones
H), ya que involucra transferencia de
electrones: H = H+ + e- .
 Por ello una oxidación siempre ocurre
simultáneamente con una reducción.
 Cuando un material se oxida, los e-
perdidos se transfieren a otro material,
reduciéndolo.

9.  Parte de la energía presente en el agente
reductor (cuando dona e-), se asocia con el
producto reducido, por lo que las reacciones
redox son otra forma de transferencia de
energía.
 Durante las principales reacciones redox del
catabolismo de la glucosa intervienen dos
moléculas intermediarias: NAD y FAD.
 Se denominan cofactores Redox:
alternativamente se reducen y luego se
oxidan.

10.  La coenzima NAD+ fue descubierta por los
bioquímicos británicos Arthur Harden y William
Youndin en 1906.
 NAD+ en su forma oxidada y NADH +
H cuando está reducido.
 La concentración de NAD+ en la célula es
pequeña; por lo tanto debe reciclarse
continuamente de la forma oxidada a la
reducida y viceversa.
 NAD+ (oxi) + 2H+ + 2e- ----> NADH (red) + H+
NAD: nicotinamida adenina dinucleótido.

11. Coenzima NAD

12. NADP
 El NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido
fosfato) se utiliza en las reacciones
anabólicas, como la síntesis (producción) de
lípidos y ácidos nucleicos, que requieren
NADPH como agente reductor.
 El NADPH es la forma reducida de NADP+.

14. FAD
 FAD: flavina adenina dinucleótido.
 En bioquímica, la flavina adenina dinucleótido
es un cofactor redox que participa en varias
reacciones importantes en el metabolismo.
 La molécula consiste en un resto de
riboflavina unido al grupo fosfato de una
molécula de ADP.
 Transporta 2H, por lo que es FAD en su forma
oxidada y FADH2 cuando está reducido.

16. Otros cofactores Redox
 Ubiquinona (Coenzima Q10) -- transporta
2H.
 La coenzima Q-10 (CoQ-10) es una sustancia
parecida a una vitamina que se encuentra presente
en todo el cuerpo, pero especialmente en el corazón,
hígado, riñones, y páncreas. La CoQ10 se utiliza para
oxigenar corazón y cerebro.
 La deficiencia de CoQ10 afecta a órganos que
necesitan gran cantidad de energía como corazón,
cerebro, riñones e hígado.

18.  Grupo Hemo (en los citocromos) --
transporta un electrón.
 El grupo hemo es un grupo prostético que
forma parte de diversas proteínas, entre las
que destaca la hemoglobina.
 Consiste en un ion Fe2+

20.  El grupo hemo reducido (Fe(II)) de los
citocromos absorbe radiación
electromagnética en el rango visible, cuyo
espectro de absorción presenta tres máximos:
las bandas a , b y g (bandas de Soret).