ATP Trabajo de transporte

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Carolina del Río Villalba
hace 6 años
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1 EL ATP, MOLÉCULA PORTADORA DE ENERGÍA PARA LOS PROCESOS BIOLÓGICOS Alimentos ADP + Pi El ADP puede usarse para producir nuevo ATP. oxidación O 2 CO 2 + H 2 O Trabajo mecánico ATP Trabajo de transporte Trabajo de biosíntesis

2 La forma activa del ATP requiere de Mg 2+ Estructura del ATP La hidrólisis del ATP libera energía útil para las reacciones bioquímicas.

3 Energía utilizada en las reacciones bioquímicas La energía útil para las reacciones bioquímicas proviene de la hidrólisis de ciertas moléculas fosforiladas. Estas reacciones de hidrólisis se caracterizan por tener un G negativo, es decir, son reacciones exergónicas. Molécula fosforilada G Kcal/mol G KJ/mol Potencial de transferencia de fosforilo Fosfoenol piruvato, en la glucólisis Fosfogliceril-fosfato, en la glucólisis Fosfocreatina, en músculo esquelético, músculo liso, tejido nervioso, y pequeñas cantidades en hígado y riñón Fosfato de acetilo, en la fijación del nitrógeno Fosfoarginina, tejido muscular de invertebrados como cangrejo y langosta ATP Glucosa-1-Fosfato, síntesis de almidón, de glucgeno, de sacarosa Fructosa-6-Fosfato,, en la glucólisis Glucosa-6-Fosfato,, en la glucólisis Glicerilo-1-Fosfato (o glicerilo-3-fosfato),, en la síntesis de triacilglicéridos

4 El sistema ATP/ADP actúa como intermediario en la mayoría de las reacciones bioquímicas. El ADP recibe el grupo fosforilo de otros compuestos con mayor potencial de transferencia de fosforilo. El ATP transfiere su fosforilo a otros compuestos cuyo potencial de transferencia de fosforilo es menor. POTENCIAL DE TRANSFERENCIA DE FOSFORILO Es la tendencia termodinámica que tiene un compuesto fosforilado de ceder su grupo fosforilo. POR QUÉ LA HIDRÓLISIS DEL ATP ES EXERGÓNICA? Adenina Ribosa O - O - O - ǀ ǀ ǀ O P O P O P O - ǁ ǁ ǁ O O O O - O - ǀ ǀ Adenina Ribosa O P O P O - ǁ ǁ O O + O - ǀ - O P O - ǁ O

5 1. Porque los productos de la hidrólisis se estabilizan por resonancia. 2. Porque la molécula de ATP es inestable debido al rechazo entre sí de las cargas negativas.

6 CÁLCULO DEL G DE LA HIDRÓLISIS DEL ATP Se realiza a partir de otras reacciones, aprovechando la característica de aditividad de las reacciones, así como la participación del ATP como intermediario común. ATP + Glucosa ADP + Glucosa-6-P G = -4 Kcal/mol Glucosa-6-P + H 2 O Glucosa + P i G = -3.3 Kcal/mol ATP + H 2 O ADP + P i G = -7.3 Kcal/mol

7 CÁLCULO DEL G DE REACCIÓN Ejemplo: Se utiliza la ecuación: G = - RT lnk eq Glucosa-1-P Glucosa-6-P Partiendo de una concentración inicial de Glucosa-1-P de M, en el equilibrio se encontraron las siguientes concentraciones: Glucosa-1-P = M, Glucosa-6-P = M K eq = Glucosa-6-P Glucosa-1-P = = 19 G = ( cal*mol -1 * K -1 ) * 298 K * ln (19) G = cal*mol -1

8 ADITIVIDAD DE LOS VALORES DE G DE REACCIÓN En ocasiones no es posible medir directamente el G de alguna reacción, por lo que se recurre a la característica de aditividad, encontrado las adecuadas reacciones acopladas A B G 1 B C G 2 C D G 3 G (A D) = G 1 + G 2 + G 3 A las reacciones que se pueden ordenar así, se les llama Reacciones acopladas, mientras que a las substancias que participan como substrato en una reacción y como producto en otra reacción (como es el caso de B y C) se les llama intermediarios comunes.

9 Transferencia de fosforilo al ADP Algunas moléculas con mayor nivel energético que el ATP le transfieren su grupo fosforilo al ADP, sintetizando ATP, el cuales utilizado en posteriores reacciones. 3-Fosfogliceril-fosfato + ADP 3-Fosfoglicerato + ATP G = -4.5 Kcal/mol Fosfoenol-piruvato + ADP Piruvato + ATP G = -7.5 Kcal/mol Fosfocreatina + ADP Creatina + ATP G = -3.0 Kcal/mol

10 Transferencia de energía a través de otros nucleósidos El ATP puede transferir su energía a los nucleósidos difosfato, produciendo nucleósidos trifosfato, los cuales podrán utilizarse en otras reacciones. Ejemplos de reacciones de transferencia de energía del ATP ATP + UDP ADP + UTP ATP + dgdp ADP + dgtp Nucleótidos distintos al ATP y reacciones en las que participan Nucleósido trifosfato UTP GTP CTP CTP, GTP, UTP datp, dgtp, dttp, dctp Síntesis en la que participa Polisacáridos Proteínas Lípidos RNA DNA

11 Escición pirofosfatólica del ATP ATP + H 2 O AMP + PPi G = Kcal/mol AMP: Adenosina monofosfato PPi : Pirofosfato La ruptura pirofosfatólica del ATP se presenta en la reacción de activación de los ácidos grasos ATP + RCOOH + HSCoA AMP + PPi + RCOSCoA HSCoA : Coenzima A RCOSCoA : Ácido graso activado o Acil Coenzima A El pirofosfato (Ppi) se hidroliza produciendo ortofosfato (Pi), el cual se utilizará posteriormente para producir ATP a partir de ADP Pirofosfatasa inorgánica Acido graso Coenzima A ligasa PPi + H 2 O 2 Pi G = -4.6 Kcal/mol El AMP reacciona posteriormente con el ATP produciendo 2 moléculas de ADP, el cual será utilizado para producir ATP. Adenilato quinasa ATP + AMP 2 ADP ADP + Pi ATP

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