(P). - Facultad de Ciencias Marinas

Universidad Autónoma de Baja California
Facultad de Ciencias Marinas
CURSO: BIOQUÍMICA
Unidad 3
3.2. Fuentes de energía metabólica
Profesor:
Dr. Eduardo Durazo Beltrán
Textos de apoyo subtema 3.2
¾ Conn, E.C., Stumpf, P.K., Bruening,
G., Doi, R.H., 2000. Bioquímica
Fundamental. Capítulo 9. 5a
edición..
n. Edit. Limusa, Mexico D.F.
¾ Nelson, D.L., Cox, M.M., 2006.
Lehninger Principios de Bioquímica,
Capítulo 13. 4a ed. Ediciones Omega,
Barcelona.
ENLACES DE ALTA ENERGIA
Los compuestos que presentan “enlaces de alta
energía” son aquellos con alta potencial para transferir
un grupo; como es el caso del ATP que presenta la
capacidad para transferir grupos fosfato (P).
Reacción
ATP
ADP + P
ADP
AMP
*1 kcal = 4.186 kJ
∆Gº’(kcal*/mol)
-7.3
AMP + P
-7.7
Adenosina + P
-3.4
COMPUESTOS DE ALTA ENERGIA
¾ Desde el punto de vista energético, una
reacción con un ∆G positivo no podría
efectuarse a no ser que se tenga un aporte de
energía que la haga posible.
¾ Dicho aporte, lo proveen compuestos de alto
contenido energético, que se caracterizan por
tener enlaces que al romperse liberan una
alta cantidad de energía.
¾ Dentro de los compuestos de alta energía se
tienen los siguientes: ATP, fosfocreatina,
ácido 1,3-difosfoglicérico, fosfoenolpiruvato,
acetil coenzima A.
COMPUESTOS DE ALTA ENERGIA
NH2
ATP
Adenosín trifosfato
O
-O
P
O-
O
O
P
O-
N
N
O
O
P
O
Enlaces fosfato anhidros
H
N
Adenina
CH2
O-
N
O
H
H
OH
H
OH
Ribosa
Los enlaces fosfato anhidros presentan una alta
energía libre negativa durante su hidrólisis.
¾ El
ATP es el compuesto de alta energía de
mayor importancia en la célula. Cede energía
por hidrólisis y mediante transferencia de
grupos fosfato a otras moléculas.
pH fisiológico se encuentra como ATP-4, las
cargas negativas se encuentran próximas y
originan tensiones intramoleculares que
desaparecen al hidrolizarse la molécula.
¾ Al
¾ Los
productos de la hidrólisis se solvatan
mejor y se estabilizan por resonancia
contribuyendo a disminuir ∆G y desplazando la
reacción hacia la derecha.
ATP
ADP + P
Imagen de Lehninger Principles of Biochemistry, 3d edition., Worth Publishers, USA, 2000.
Imagen de Garett & Grisham, 1999, Biochemistry, 2d ed., Harcourt Brace & Co., USA.
FOSFOCREATINA
Imagen de Lehninger Principles of Biochemistry, 3d edition., Worth Publishers, USA, 2000.
La
fosfocreatina
pertenece
al
grupo
de
los
fosfágenos o fosfatos de guanidinio, el cual incluye
también a la fosfoarginina.
Este tipo de compuestos se forman por fosforilación
de creatina o arginina con ATP en presencia de la
enzima adecuada. La fosfocreatina se le encuentra
en músculos de vertebrados y la fosfoarginina en
los invertebrados.
FOSFOENOLPIRUVATO
Imagen de Lehninger Principles of Biochemistry, 3d edition., Worth Publishers, USA, 2000.
El fosfoenolpiruvato (PEP) es un producto
encontrado en la conversión de glucosa
en
piruvato
el
cual
permite
la
regeneración del ATP a partir de ADP. El
PEP es uno de los compuestos de fosfato
de
importancia
biológica
con
mayor
contenido de energía (∆G’° = -14800 cal).
1,3-DIFOSFOGLICERATO
Imagen de Lehninger Principles of Biochemistry, 3d edition., Worth Publishers, USA, 2000.
El 1,3-difosfoglicerato es un compuesto
que presenta una tensión de enlace en el
acilfosfato (O=C-O-), el cual al hidrolizarse
contribuye a la energía libre negativa
(∆G’°= -11,800 cal) de la molécula.
ACETIL COENZIMA A
Imagen de Lehninger Principles of Biochemistry, 3d edition., Worth Publishers, USA, 2000.
La acetil coenzima A, perteneciente al
grupo de los tioesteres (O=C-S-), es un
compuesto rico en energía que a su vez
puede utilizarse para generar ATP a partir
de ADP. La hidrólisis de un tioester es
muy favorable termodinámicamente, lo
que hace que esta molécula tenga un alto
potencial de transferencia de grupos acilo.
AMP cíclico (cAMP)
∆G’° = -12,000 cal
Adenosín monofosfato cíclico (cAMP) es un
nucleótido que al hidrolizarse, por acción de
la fosfodiesterasa, genera 5’-AMP y libera un
fosfato. Esta reacción es espontánea debido
a la tensión esterica de la molécula al tener
dos enlaces ester fosfato en la misma ribosa.
El cAMP funciona como mensajero en rutas
de transducción de señal celular.
Imagen de Lehninger Principles of Biochemistry, 3d edition., Worth Publishers, USA, 2000.
Imagen de Lehninger Principles of Biochemistry, 3d edition., Worth Publishers, USA, 2000.
Imagen de Lehninger Principles of Biochemistry, 3d edition., Worth Publishers, USA, 2000.
Funciones de compuestos con enlaces
de alta energía:
¾ Tranferencia o almacenado de energia:
ATP, PPi, fosfocreatina
¾ Transferencia de grupos:
ATP, Coenzima A
¾ Transductores de señal
AMP cíclico