SFC 2007-2008

ATP

¡Trasformando energía!

¡La idea essintetizar

ATP!

SFC

la energía que necesita la vida Los organismos son sistemas

endergónicos ¿Para qué necesitamos energía?

síntesis construir biomoléculas

reproducción movimiento transporte activo regulación térmica

SFC

¿De dónde obtenemos la energía? El trabajo de la vida es realizado por

acoplamiento de energía Se usan reacciones exergónicas

(catabólicas) para proveer de energía a las reacciones endergónicas (anabólicas)

+ + energía

+ energía+

SFC

ATP

Economía en seres vivos

Energizando la economía del cuerpo. ingerir moléculas orgánicas de alta energía:

alimentos = carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos

descomponerlas catabolismo = digestión

Captura y libera energía en una forma que las células puedan usarla.

Necesitan una Moneda de energía Una manera de pasar la energía a sus alrededores Se necesita de una molécula que almacene energía

a corto plazo

Guau! ¡Qué buena onda!

SFC

ATP

Enlaces de alta energía

¡Qué eficiencia!

Adenosin Trifosfato Nucleótido modificado=

adenina + ribosa + Pi AMP AMP + Pi ADP ADP + Pi ATP

La adición de fosfatos es endergónico

SFC

¿Cómo el ATP almacena energía?

PO–

O–

O

–O PO–

O–

O

–O PO–

O–

O

–OPO–

O–

O

–O PO–

O–

O

–OPO–

O–

O

–O PO–

O–

O

–O PO–

O–

O

–O

Cada PO4 negativo es más difícil de enlazar Hay una gran cantidad de energía almacenada en cada enlace

La mayoría de la energía se almacena en el 3er enlace Pi

3er Pi es el grupo más difícil de mantenerse unido a la molécula

El enlace de los grupos Pi es inestable ATP puede hidrolizarse fácilmente a ADP y Pi, liberando energía

La inestabilidad de esos enlaces hace del ATP un excelente dador de energía

Pienso que es un poco

inestable..¿cierto?

AMPAMPADPATP

SFC

¿Cómo transfiere energía el ATP?

PO–

O–

O

–O PO–

O–

O

–O PO–

O–

O

–O7.3

energía+PO–

O–

O

–O

ATP ADP Libera energía

∆G = -7.3 kcal/mol Puede energizar a otras reacciones

Fosforilación El Pi liberado puede transferirse a otras moléculas

Desestabiliza a otras moléculas Enzima que fosforila= kinasa

ADPATP

SFC

¡No es tanSimple!

Un ejemplo de fosforilación… Construyendo polímeros de monómeros

¿Necesitas desestabilizar a los monómeros? Fosforílalo!

C

H

OH

H

HOC C

H

O

H

C+ H2O++4.2 kcal/mol

C

H

OHC

H

P+ ATP + ADP

H

HOC+ C

H

O

H

CC

H

P+ Pi

Enzima“kinasa”

-7.3 kcal/mol

-3.1 kcal/mol

enzima

H

OHC

H

HOC

SFC

Otro ejemplo de fosforilación…

Los primeros pasos de la respiración celular Comienza la degradación de la glucosa para hacer

ATPglucosa

C-C-C-C-C-C

fructosa-1,6bPP-C-C-C-C-C-C-P

DHAPP-C-C-C

G3PC-C-C-P

hexokinasa

fosfofructokinasa

Esosfosfatos

aseguran queque la moléculase destabilice.

C

H

P

C

P

CATP2

ADP2

SFC

Ciclo ATP / ADPNo se puede almacenar ATP muy reactivo transfiere Pi muy

fácilmente Almacena anergía

sólo de corto plazo Carbohidratos y

lípidos es energía almacenada de largo plazo

ATP

ADP P+

7.3 kcal/mol

Un trabajo muscular recicla más de 10 millones de ATP por segundo

Guau!Pásame glucosa

(y O2)!

respiración

SFC

¡Las células pasan mucho tiempo haciendo ATP!

¿Cuál es laIdea, viejo?

¡La idea es hacerATP!

SFC

H+

Cabeza catalítica

rod

rotor

H+H+

H+

H+ H+

H+H+H+

ATP sintetasa

ATP

Pero… ¿cómo se forma el gradiente de protones(H+)

ADP P+

Canales enzimáticos en la membrana mitocondrial Permeable a H+ H+ fluye a favor del gradiente de

concentración Fluye como el agua sobre una rueda Flujo de H+ causa

cambio en la forma de la ATP sintetasa

Energiza la unión de Pi a ADP

ADP + Pi ATP

SFC 2014

¡Esa es otra parte de mi

historia!