Comp ricos en Energía

Compuestos ricos en energía
Dr. Juan Pablo Damián
BMC
Bioquímica, Facultad de Veterinaria
ATP: moneda de energía entre
catabolismo y anabolismo celular.
Catabolismo
ADP + Pi
ATP
Procesos endergónicos:
Síntesis (Anabolismo)
Transporte
Movimiento (contracción)
Catálisis enzimática
Hidrólisis con disminución
de la respulsión de cargas
Estabilización por
resonancia
Ionización
∆G de hidrólisis del ATP en las
células vivas
∆Gp: potencial de fosforilación
∆G de hidrólisis del ATP en las
células vivas
Hidrólisis con variaciones de energía
libre grandes y negativas:
Los productos son más estables que los reactivos por:
1) La tensión de enlace entre los reactivos queda liberada
por la separación de carga (repulsión electrostática)
2) Los productos están estabilizados por inonización
3) Los productos están estabilizados por isomerización
(tautomerización)
4) Los productos están estabilizados por resonancia
Fosfoenolpiruvato
• Enlace éster fosfato
• La forma ceto del producto (piruvato) es más
estable que la forma enol del reactivo
(fosfoenolpiruvato).
1,3-bisfosfoglicerato
• Enlace anhídrido entre C-1 y el ácido fosfórico.
• La eliminación del producto directo (ácido 3fosfoglicérico) y la formación de un ion
estabilizado por resonancia favorecen la
reacción directa.
Fosfocreatina
• La liberación de Pi y la estabilización por
resonancia de la creatina favorece la reacción
directa.
Acetil-coenzima A
• La hidrólisis del
éster genera un
ácido carboxílico,
que puede
ionizarse.
El ATP proporciona energía por transferencia de
grupo y no por simple hidrólisis
• La hidrólisis del ATP per se normalmente no
consigue nada excepto la liberación de calor.
• Primero, un grupo fosforilo o pirofosforilo se
transfiere a una molécula de sustrato quedando
unido de manera covalente, elevando así su
contenido en energía libre.
• Segundo, se desplaza la porción que contiene el
grupo fosfato, generando Pi o Ppi, o AMP. Así el
ATP participa de forma covalente en la reacción
catalizada enzimáticamente a la que aporta
energía.
Algunos procesos sí implican la
hidrólisis del ATP o GTP
• Contracción muscular
• Movimiento de enzimas en el DNA o
ribosomas.
• Cambios conformacionales de proteínas
Compuestos fosfato se pueden dividir
en dos grupos:
• Compuestos fosfato de “alta energía”
∆G´°: -25 KJ/mol
• Compuestos fosfato de “baja energía”
La rotura de todos los enlces químicos requiere energía
Incorrecto decir: “enlace fosfato rico en energía”
La energía libre liberada en la hidrólisis de los compuestos fosfato no procede del
enlace específico que se rompe; es el resultado de que los productos de la reacción
tengan un contenido de energía libre menor que los reactivos.
El PEP cede un grupo fosforilo directamente al ADP
Podemos describir los compuestos fosforilados
como poseedores de un potencial de
transferencia del grupo fosforilo alto o bajo a
partir de sus energía libres estándar de
hidólisis.
El potencial de transferencia del grupo fosforilo
del PEP es muy alto, el del ATP es alto y el de
la glucosa-6-P es bajo.
Compuestos de
alta energía
Compuestos de
baja energía
CATABOLISMO
Síntesis de comp.
fosfato
La transferencia de un grupo fosforilo a un
compuesto añade efectivamente energ{ia libre a
dicho compuesto, de forma que tiene más
energía libre para poder ceder durante sus
transformaciones metabólicas posteriores.
La síntesis de G-6-P por transferencia del grupo
fosforilo del ATP, ceba la glucosa para las
reacciones que tienen lugar en casi todas las
células.
ATP: moneda de energía universal en todas
las células
ATP, puede transportar energía desde
compuestos fosfato de alta energía
producidos en el catabolismo hasta
compuestos como la glucosa, convirtiéndolos
en especies más reactivas.
ATP: dona grupos fosforilo, pirofosforilo y adenilo
El ataque nucleofílico por un alcohol sobre el fosfato γ
desplaza ADP y produce un nuevo éster fosfato.
El ATP transfiere un fosforilo (-PO2-3) y no un fosfato (-OPO2-3
).
El ataque sobre el fosfato beta desplaza AMP y transfiere un
grupo pirofosforilo.
El ataque sobre la posición alpha desplaza Ppi y adenilato (5´AMP) como grupo adenilo: adenililación.
El PPi se desdobla a dos Pi por la pirofosfato inorgánico
hidrolasa, liberando 19KJ/mol.
Las reacciones de adenililación son termodinámicamente muy
favorables, siendo un mecanismo de acolpamiento
energético.
Ej activación de un ácido graso pag. 502.
ATP en:
• Formación de macromoléculas
• Transporte activo
• Contracción muscular
Las transfosforilaciones entre nucleótidos se dan en
todos los tipos celulares
El polifosfato inorgánico es un dador
potencial de grupos fosforilo
Las ecuaciones bioquímicas y químicas
no son idénticas