compuestos ricos en energía bioquímica i

7/24/2019 Compuestos Ricos en Energa Bioqumica I

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COMPUESTOS BIOLGICOS

RICOS EN ENERGA


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Compuestos ricos en energaCompuestos ricos en energa

- Aquellos intermediarios metablicoscapaces de transferir energa cuando

transfieren un grupo qumico

AA ~X + B~X + B A +A + B~XB~X

X = grupo transferidoenerga


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Compuestos ricos en energa

Los compuestos ricos en energa liberan la energa quecontienen por la rotura de un solo enlace:

-Enlace rico en energa

-Se denota con el smbolo:

Es diferente a energa de enlace, que es la energarequerida para romper el enlace


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-Potencial de transferencia de gr!o"

La cantidad de energa libre que el compuesto es capazde ceder a otro compuesto junto con el grupo transferido

El ca#$io de energ%a li$re &'G("

Es la energa !til tambi"n conocida en los sistemasqumicos como potencial qumico#

El $otencial de transferencia de grupo de un compuestocorresponde al %alor de &' (de su )idrlisis

*efleja la facilidad con que un compuesto rico en energapuede ceder un grupo qumico:

+ientras ms negati%o es el %alor de transferencia de

grupo, ms fcilmente es cedido el grupo qumico


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Seg)n la natrale*a del gr!o transferido"-'rupos fosforilos

-'rupos acilos

-'rupos metilos

Clasificaci+n de los co#!estos Biol+gicos Ricos en Energ%a

,e acerdo al -alor de Potencial de Transferencia de Gr!o

-Compuestos de -aja Energa

-Compuestos de Alta Energa


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Compuestos ricos en energa seg!n el grupotransferido

.ransferidores de grupo fosforilo:

/# 0osfoan)dridos: 1ucletidos2# Acilfosfatos:

/#/,3bifosfoglicerato2#Acetilfosfato3#AminoacilA+$

3# Enolfosfatos: 0osfoenolpiru%ato 4$E$5

6# 0osfoguanidinas 4fosfgenos5/#Creatinfosfato2#Argininfosfato


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&'78 /9,3 cal;mol

&'78


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Pi

&'78 /6,= cal;mol

&'(8 //,= cal;mol


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Compuestos ricos en energa seg!n el grupotransferido

.ransferidores de grupo acilo:

/# >steres de la CoA/#AcetoacetilCoA

2#AcilCoA3#AcilCarnitina

.ransferidores de grupo metilo:

-Sadenosilmetionina


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BAJA ENERGABAJA ENERGA

ALTA ENERGAALTA ENERGA


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$or qu" un compuesto es rico en energa?

Los productos de la )idrlisis de un enlace rico en energason muc)o ms estables que el compuesto original#

Las razones por las que un compuesto es rico en energaimplican que despu"s de su )idrlisis puede ocurrir:

-Estabilizacin del compuesto por resonancia

-@isminucin de la repulsin electrosttica en elcompuesto

-@isminucin del impedimento est"rico


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Estabilizacin por resonancia:

-0ormas resonantes del ortofosfato 4$B625


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Estabilizacin por resonancia:

-Los productos de la )idrlisis de un enlace rico en energapueden adoptar ms formas resonantes que elcompuesto original

La presencia del grupo $ unido al 1, impide la resonancia tanto del

grupo guanidnico como del propio fosfato


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$or qu" un compuestoes rico en energa?

*epulsin electrosttica:- En el ordenamiento del

enlace rico en energaeisten grupos de

similar cargaelectrosttica muD

cercanos

- La )idrlisis de esteenlace elimina la

repulsin electrostticaentre ellos


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$or qu" uncompuesto es rico en

energa? mpedimento est"rico

- En el ordenamiento delenlace rico en

energa eisten grupos

%oluminosos, que seencuentran muDcercanos

- La )idrlisis de esteenlace permite

aumentar el espaciodisponible para sercompartido, dndole

estabilidad a lamol"cula


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Cmo fluDe la energaen la c"lula

El A.$ es la figura central

Compuestos como el $E$ Del /,3-0' transfieren suenerga a tra%"s del A.$

1unca se transfieredirectamente desde compuestos

de alta energaa los de baja energa

Esto permite que eista un

compuesto !nico que esfacilmente FreconocibleGpor las enzimas que catalizan

las reaccionesendergnicas


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Estructura del A.$


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@iferentes posibilidaddes de )idrlisis

ATP . /0O A,P . Pi 1G234567 8cal9#ol

ATP . /0O AMP . PPi 1G234:60 8cal9#ol

A.$ como figura central del metabolismo

Hbicuidad: se encuentra en todas las c"lulas IA.$J: 9,99/9,9/ mol;L


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$ropiedades estructurales-*esonancia

-.ensin D repulsin electroesttica

-Sol%atacin-mpedimento est"rico

-Complejo A.$+g2K


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Los productos de )idrlisis del

A.$ 4A@$ D $i5, poseen maDorestabilidad por resonancia queel A.$

La repulsin electrosttica

entre los grupos fosfatocargados negati%amente sereduce cuando se )idroliza el

A.$#

El A.$ posee un potencialqumico de transferencia delgrupo fosfato que es intermedioentre los compuestos ricos en

energa


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0ormas resonantes del ortofosfato 4$B625

0actores que contribuDen al %alor de potencial detransferencia de grupo del A.$

+aDor estabilizacin por resonancia de los productos de lareaccin de )idrlisis del A.$

El fosfato inorgnico puede tener ms formas deresonancia que el grupo fosfato terminal del A.$


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0actores que contribuDen al %alor de potencial detransferencia de grupo del A.$

Liberacin de la carga de repulsin electrosttica Los 3 grupos fosfato del A.$ estn muD cercanos

entre si

La )idrlisis del A.$ en A@$ D $i libera algo de lainteraccin electrosttica

@isminucin del impedimento est"rico: $or la presencia de la gran cantidad de tomos de

ogeno


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Liberacin dela carga de

repulsinelectrosttica


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0actores que contribuDen al %alor de potencial de transferencia de grupo del A.$0actores que contribuDen al %alor de potencial de transferencia de grupo del A.$

+aDor grado de sol%atacin de los productos 4A@$ D $i5 que

del reacti%o 4A.$5

El +g2K apantalla las cargas negati%as de los grupos $


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Por ;< el ATPes n co#!esto de alta energ%a=


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Por ;< el ATPes n co#!esto de alta energ%a=


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@ebido a que el A.$ posee un potencial de transferencia delgrupo fosfato, cuDo %alor es intermedio, considerando el de lasbiomol"culas fosforiladas, este puede funcionar como:

La coneinentre los sistemas que producen energa D losque la utilizan 4ciclo del A.$A@$5

$or esto se lo considera la Fmoneda biolgicaG deenerga libre en los seres %i%os

- La mol"cula que, en forma transitoria, almacenala energalibreque se deri%a de la oidacin de los alimentos


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Ciclo A.$A@$


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Estructura del A.$, A@$ D A+$


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A.$ D A@$ son

Constan de adenina, ribosD una unidad de

monofosfato, difosfato otrifosfato

compuestos ricos en

energa, AMP no lo esAMP no lo es

A.$, A@$ D A+$


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Sntesis de A.$

Se puede sintetizar acoplado a una reaccin eergnica-0osforilacin a ni%el de sustrato o acoplada al

sustrato

Se puede sintetizar a partir de la energa de oidoreduccin procedente de coenzimas reducidas

-0osforilacin oidati%a

-

Bcurre en la cadena de transferencia de electrones

C i


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Compuestos ricos enenerga

Algunos compuestosfosforilados poseenenlaces ms ricos enenerga que el A.$, es

decir poseen un potencialde transferencia del grupofosfato maDor que el A.$,por lo que pueden

transferir su grupofosfato al A@$ paraformar A.$


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Compuestos de alta energa ceden energa paraSintetizar A.$#

'G>3 4 ?6@ cal9#ol

Este proceso se conoce como: 0BS0B*LACM1 A 1NEL @E SHS.*A.B



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674Bifosfoglicerato . /0O

A,P . Pi

674Bifosfoglicerato . A,P

'G>3 'G>. 'G>0

74fosfoglicerato . Pi'G>346: 8cal9#olATP'G>03.567 8cal9#ol

74fosfoglicerato . ATP

'G>3 4 6: cal9#ol . &. 567 cal9#ol(

'G>3 4 6: cal9#ol . 567 cal9#ol(

'G>3 4 ?6@ cal9#ol


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Luego el A.$ transfiere energa a compuestosde baja energa#

'G>3 4 ?6 cal9#ol



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Glcosa . PiATP

Glcosa44P . /0OA,P . Pi

'G>3 . 760 8cal9#ol

'G>03 4 567 8cal9#ol

Glcosa . ATP Glcosa44P . A,P

'G>3 'G>. 'G>0

'G>3 . 760 cal9#ol . &4 567 cal9#ol(

'G>3 . 760 cal9#ol 4 567 cal9#ol(

'G>3 4 ?6 cal9#ol

S% t i d ATP ti d % li$ d


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S%ntesis de ATP a !artir de energ%a li$eradaen !rocesos de oDido4redcci+n


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C / O O CO /


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C/0O. O0 CO0. /0

- &'( 8 O== cal;mol

Esta cantidad de energa liberada se apro%ec)a enFpaquetesG#

-La oidacin completa de la glucosa produce 3= moles de

A.$, que solo se pueden producir cuando la oidacin de laglucosa se realiza en diferentes etapas: 'LHCBLSS

-Eficiencia

7: ATP D 567 cal9#ol 3 0556? cal9#ol

:: cal9#ol F

0556? cal9#ol

3?67F


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Cumplen esencialmente dos funciones:

-Ser marcadores de destino metablico

-.ransferencia de energa en el metabolismo celular

@e esta manera, estos compuestos permiten que:

-Los compuestos Facti%adosG, sean fcilmentereconocibles por las enzimas

-Se apro%ec)e la energa del enlace

Compuestos ricos en energa como marcadores de


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destino metablico

Carbo)idratos-H@$deri%ados 4glucosa D galactosa5

-'@$deri%ados 4manosa D fucosa5

-C+$deri%ados 41acetilneuramnico5

-AcilCoA 4acti%acin de cidos grasos5

-

C@$deri%ados 4acti%acin de lpidoscomplejos5

-AminoacilA+$ 4formacin del enlace peptdico5

Lpidos

$rotenas

Ni%e de instante en instante


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Ni%e de instante en instante,porque eso es la %ida#

0acundo Cabral0acundo Cabral

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