Necesidad de un intermediario energético: ATP.

Necesidad de un intermediario energético: ATP.
ATP:
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Es un nucleótido (adenosín trifosfato).
Es un monómero en la biosíntesis de ácidos nucleicos (ADN y ARN).
Actúa como coenzima de diversas reacciones metabólicas implicadas
en la transferencia de grupos fosfato.
Es el intermediario energético celular. Al hidrolizarse a ADP + Pi libera
energía que puede acoplarse a las reacciones que la requieren. Por lo
tanto, el ATP actúa como la principal “moneda energética” de
intercambio en las células.
El ATP se sintetiza a partir de ADP + Pi; para ello se utiliza la energía
liberada en el transporte de electrones.
VÍAS DE SÍNTESIS DE ATP:
FOTOFOSFORILACIÓN:
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FOSFORILACIÓN OXIDATIVA:
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Se dice que los que se establecen entre los fosfatos son enlaces de alta
energía:
ATP + H2O
ADP + Pi
<Gº = − 7, 3 Kcal/mol
Al comparar el ATP con otros compuestos fosforilados se observa que
muchos son más ricos en energía. El ATP ocupa una posición intermedia y es
precisamente esa posición la que le da su condición de intermediario ideal.
El ATP no es una reserva energética; los organismos no acumulan ATP. La
cantidad presente en las células es muy pequeña, puesto que tan pronto
como se forma, se consume, es decir, se hidroliza, y de nuevo se regenera.
de reserva en forma de glúcidos como el almidón o el glucógeno y de
lípidos como las grasas.
La hidrólisis del ATP facilita de manera directa o indirecta reacciones que, de
otro modo, serían desfavorables = acoplamiento energético.
A−H + OH−B
A−B + H2O
ATP
ADP + Pi
Parece ser que la hidrólisis del ATP transforma primero a una de las sustancias
reaccionantes, creando un compuesto de mayor energía, que luego
reacciona directamente con el segundo reaccionante dando el producto.
En determinadas reacciones otros nucleótidos son los que transfieren la
energía: GTP, UTP, etc.
Tiene lugar en los CLOROPLASTOS y forma parte esencial de la fase luminosa de
la fotosíntesis.
La cadena de transporte de electrones se localiza en la membrana de los
tilacoides.
Los electrones deben ser transportados desde el agua (dador débil de
electrones) hasta los coenzimas oxidados que deben ser reducidos (y que
poseen escasa afinidad por los electrones). La energía necesaria para el
proceso la proporciona la luz, que es captada por los pigmentos fotosintéticos.
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Tiene lugar en las MITOCONDRIAS y constituye la fase final de la respiración
oxidativa.
La cadena de transporte de electrones se localiza en la membrana mitocondrial
interna.
Los electrones se desplazan libremente desde el dador de electrones
(coenzimas reducidos) hasta el oxígeno; es decir, desde un compuesto con un
bajo potencial redox hasta un compuesto con un potencial redox mayor (y, por
lo tanto, con una gran afinidad por los electrones).
QUIMIOSÍNTESIS:
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Tiene lugar en bacterias quimiosintéticas (transformadores).
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Los electrones son liberados en reacciones químicas exotérmicas, en las que el
substrato utilizado suele ser un compuesto inorgánico sencillo como el amoniaco
(NH3), el sulfuro de hidrógeno (SH2), carbonatos, etc.
OTROS INTERMEDIARIOS:
NAD+ (dinucleótido de nicotinamida y adenina).- Interviene en reacciones de
deshidrogenación y transporta electrones a una cadena de transporte para la
síntesis de ATP.
FAD (Flavin adenin dinucleótido).- Interviene en reacciones de deshidrogenación y
aporta electrones para las reducciones necesarias y para la síntesis de ATP.