Transferencia de grupos fosfatos desde el ATP a diversos aceptores.

Transferencia de grupos fosfatos desde el
ATP a diversos aceptores.
El ATP puede ceder su grupo fosfato terminal a una
variedad de moléculas capaces de aceptar el fosfato en
reacciones catabolizadas por enzimas específicas. Entre los
aceptores se encuentran la D - glúcosa y D - glicerina, donde
la hexoquinasa cataliza la reacción.
Rutas enzimáticas de transferencia de
grupos fosfatos.
El sistema ATP-ADP se conectan primariamente entre
fosfatos de alto y de bajo contenido de energía. Los grupos
fosfatos se transfieren por fosfotransferasas
específicas,
desde compuestos de alto contenido energético, hasta el ADP
(Ej: Fosfoenolpiruvato vGº´ -7,5 Kcal/mol). El ATP, así
formado se convierte después en el dador de grupos fosfatos en
una segunda reacción enzimática, para formar un compuesto
fosforilado de bajo contenido energético (Ej: glúcosa - 6 -P,
vGº´ Kcal/mol).
Almacenadores de grupos P de alta energía.
El ATP no actúa como depósito de energía. Más
bien, como transportador de ésta. La cantidad de ATP
intracelular es transitoria (fluctuante). Los sistemas
celulares presentan compuestos P, que actúan como
almacenadores de energía. Ej: Fosfocreatina. Compuesto
que se forma por fosforilación de la creatina, cuando los
niveles del ATP son altas. Se encuentra en el músculo
esquelético, músculo liso y células nerviosas; y en
cantidades muy bajas en el riñón. La fosfoarginina cumple
similar función, pero en el tejido de invertebrados
como el cangrejo y langosta . Algunos microorganismos
almacenan grupos fosfatos de alta energía en forma de
gránulos insoluble de polimetafósfatos (volutina).
Transferencia de grupos fosfatos por otros
NTPs.
Existen otros 5´nucleósidos di y trifosfatos, los que
desempeñan el papel de precursores energéticos activos en la
síntesis de RNA y transferencia de grupos fosfatos hacia otras
reacciones de biosíntesis.
Características.
1:- Todas estas vías se conectan al ATP, a través de la
nucleósido difosfo - quinasa, presente en mitocondrias y en el
citoplasma.
2:- La nucleósido di-P-quinasa transfiere fosfatos entre el ATP
y cualquier NDP.
Características.
3:- El UTP es el dador de P (y de energía) de reacciones que
conducen a la síntesis de polisacaridos.
4:- El CTP es el dador de grupos fosfatos (y de energía) en las
reacciones de biosíntesis de lípidos.
Papel del ATP y del pirofosfato.
Los dos grupos fosfatos terminales del ATP se pueden
separar enzimáticamente de una sola vez por escisión
pirofosfórica (PPi), entregando como producto AMP. Por
Ejemplo, la activación enzimática de un ácido graso para
formar un éster con CoA.
ATP + RCOOH + CoA-SH ------ AMP + Ppi + RCO-SCoA
Ruta enzimáticas de incorporación al
sistema ATP - ADP.
El AMP y Ppi son incorporados a la corriente de
transferencia de grupos fosfatos, a través del ciclo del ATP AMP por las enzimas pirofosfatasa inorgánica y la adenilato
quinasa.
Pirofosfatas inorgánica.
Cataliza la hidrólisis del pirofosfato inorgánico, para
formar dos moléculas de ortofosfato inorgánico, él que puede ser
utilizado en la regeneración del ATP, apartir de ADP.
PPi + H20 ------- 2 Pi
vGº´ = -4,6 Kcal/mol
Adenilato quinasa.
También llamada mioquinasa. Cataliza la
refosforilación del AMP a ADP en la reacción:
ATP + AMP ------ ADP + NDP
Energética de los sistemas abiertos.
Las células son sistemas abiertos, intercambian materia
y energía con su entorno (eminentemente dinámicos). En
un momento dado, las células se encuentran en un estado
estacionario en que la velocidad de entrada de materia es igual
a la velocidad de salida de la misma. Se producirán por tanto,
cambios de energía como de entropía en muchas reacciones.
Generalidades.
1:- Un sistema abierto en el estado estacionario es capaz de
efectuar trabajo. Porque está alejado de su equilibrio.
2:- En la termodinámica de los sistemas abiertos, el estado
estacionario, puede considerarse como un estado ordenado de un
sistema abierto, donde la entropía es mínima.