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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$5
6# 0osfoguanidinas 4fosfgenos5/#Creatinfosfato2#Argininfosfato
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&'78 /9,3 cal;mol
&'78
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Pi
&'78 /6,= cal;mol
&'(8 //,= cal;mol
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Compuestos ricos en energa seg!n el grupotransferido
.ransferidores de grupo acilo:
/# >steres de la CoA/#AcetoacetilCoA
2#AcilCoA3#AcilCarnitina
.ransferidores de grupo metilo:
-Sadenosilmetionina
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BAJA ENERGABAJA ENERGA
ALTA ENERGAALTA ENERGA
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Compuestos ricos en energa
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$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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$or qu" un compuesto es rico en energa?
Estabilizacin por resonancia:
-0ormas resonantes del ortofosfato 4$B625
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$or qu" un compuesto es rico en energa?
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.$J: 9,99/9,9/ mol;L
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A.$ como figura central del metabolismo
$ropiedades estructurales-*esonancia
-.ensin D repulsin electroesttica
-Sol%atacin-mpedimento est"rico
-Complejo A.$+g2K
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A.$ como figura central del metabolismo
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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A.$ como figura central del metabolismo
@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
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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.$#
'G>3 4 ?6@ cal9#ol
Este proceso se conoce como: 0BS0B*LACM1 A 1NEL @E SHS.*A.B
Compuestos ricos en energa
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Compuestos ricos en energa
674Bifosfoglicerato . /0O
A,P . Pi
674Bifosfoglicerato . A,P
'G>3 'G>. 'G>0
74fosfoglicerato . Pi'G>346: 8cal9#olATP'G>03.567 8cal9#ol
74fosfoglicerato . ATP
'G>3 4 6: cal9#ol . &. 567 cal9#ol(
'G>3 4 6: cal9#ol . 567 cal9#ol(
'G>3 4 ?6@ cal9#ol
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Luego el A.$ transfiere energa a compuestosde baja energa#
'G>3 4 ?6 cal9#ol
Compuestos ricos en energa
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Compuestos ricos en energa
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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Compuestos ricos en energa
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+$deri%ados 41acetilneuramnico5
-AcilCoA 4acti%acin de cidos grasos5
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C@$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