Bioenergetica

BIOENERGETICA
La Bioquímica Energética, considera a las células máquinas químicas capaces de trabajar en condiciones de temperatura, presión y volúmenes constantes. Su propósito es estudiar los principios químicos y termodinámicos que regulan la función del sistema del ATP
en la energética de las células vivas.
CICLO DEL ATP
1:- El ATP actúa de modo cíclico como transportador de la energíaquímica delas reacciones catabólicas del metabolismo. Las que proporcionan energía para el trabajo celular.
2:- El ATP se genera a partir del ADP por reacciones de fosforilación ligadas o acopladas a expensas de la energía que se libera en la degradación de moléculas combustibles.
3:- El ATP, puede ceder su grupo fosfato terminal a moléculas aceptoras específicas, que son activadasenergéticamente, permitiendo efectuar diversas funciones como: Transporte activo, biosíntesis, contracción muscular.
4:- La hidrólisis del ATP genera las moléculas de ADP y Pi, con la consecuente liberación de energía. El ADP se refosforila por la oxidación del combustible celular que libera energía para formar ATP.
Biomoléculas de alta energía
Son un grupo especial de moléculas que participan enel flujo de energía celular. La principal es el adenosintrifosfato (ATP).

Al formar ATP las células conservan energía química liberada durante las reacciones de degradación que producen energía: catabolismo.

Al degradar ATP las células emplean esa bioenergía para realizar biosíntesis y otros procesos celulares: anabolismo.
Presencia del radical trifosfoanhídrido es el que da importancia alATP (y otros trifosfonucleótidos) como molécula central en los intercambios de energía en las células.
Trifosfonucleótidos participan en muchas reacciones catalizadas enzimaticamente que se relacionan con el metabolismo de todo tipo de compuesto.
- CTP interviene en biosíntesis de fosfolípidos.
- UTP interviene en biosíntesis y interconversión de varios carbohidratos.
- Todos se usan parabiosíntesis de RNA y DNA.
- ATP es central en el flujo de energía química porque se forma para “almacenar” energía y se degrada para transferirla.

Agentes reductores poderosos
Células no fotosintéticas obtienen energía química por degradación de fuente orgánica de carbono reducida (azúcares, aminoácidos, ácidos grasos) a estados oxidados.
Células aeróbicas oxidan el carbono a CO2 formandomucho ATP pero el ATP no es formado de manera directa. Se producen formas reducidas de compuestos coenzimáticos con la capacidad de formar ATP por el proceso de fosforilación oxidativa.
- Nucleótidos de nicotinamida (ej.: NADH)
- Nucleótidos de flavina (ej.: FADH2)
Estas coenzimas reducidas son biomoléculas de alta energía porque al reoxidarlas el O2 origina la liberación de energía en grancantidad permitiendo la formación de ATP.
Implican transferencia de electrones: reactivo en reducción adquiere e- y reactivo en oxidación los cede si la transferencia de e- está asociada con la transferencia de H se usa los términos hidrogenación y deshidrogenación.
Las Deshidrogenasas dependen de coenzima que sirva de cosustrato en reacción de transferencia de e-
- Formas oxidadas de NAD+ o NADP+(agente oxidante acepta 2 e-)
Fosforilación oxidativa de ATP
Uno de los esquemas aerobios u oxidativos principales del metabolismo de los hidratos de carbono (ciclo de Krebs) incluye la reacción de compuestos intermedios con producción de varios moles de ATP. Hay un sistema de transporte de electrones en las mitocondrias de las células que transportan activamente los electrones de un metabolitoreducido al oxígeno, con ayuda de enzimas y coenzimas según se indica en la figura a continuación.
Pi es fosfato inorgánico, NAD es dinucleótido de nicotinamida-adenina, FMN es mononucleótido de flavina, y FAD es dinucleótido de flavina y adenina. Otros compuestos intermedios de la figura entre el metabolito reducido y el oxígeno, aparte de NAD y FAD, son la coenzima Q y los citocromos. Las...