COMO FABRICAN ATP LAS CELULAS

¿CÓMO FABRICAN ATP
LAS CÉLULAS?

Dr. Valmore Bermúdez P
Centro de Investigaciones Endocrino-Metabólicas “Dr. Félix Gómez”
Postgrado de Endocrinología y Metabolismo Humano
Facultad de Medicina – La Universidad del Zulia

Os ama
Alberto

Leonardo

Galileo

Luis

Alicia

Humberto

Leonora

ATP
7,12
Kcal/Mol

El ATP almacena en sus enlaces
Fosfodiéster una gran cantidadde
Energía potencial

Procesos físico-metabólicos
que requieren energía:

ATP
Funcionamiento de las
ATPasas:
• ATPasa de Na+/K+
• ATPasa de Na+/Ca++

• Contracción muscular
• Producción de HCl por la
Mucosa gástrica
• Secreción de hormonas
• Traslocación de transportadores
a la membrana
• Generación de impulsos
nerviosos.

Funcionamiento de ciertas vías
Metabólicas querequieren energía:
• Glucólisis
• Síntesis de proteínas
• Duplicación celular

CANTIDAD DE ENERGÍA LIBRE

P

ATP

P
P
Liberación de
Energía

P
P

+

ADP
P

P

ATP

P

ADP

P
P

P
P
Sustrato

Producto
Transporte de un ión
Síntesis de proteínas
Contracción muscular
Síntesis de hormonas

+

P

ATP

P
P

P
+

P

ADP
P

P
+

AMP
P

¿Que pasa cuando el ATP se acaba ?

Tonto, sin ATP
No puedes pensar!

ENERGÍA

P

ATP

P
P

P
+

P

ADP
P

P
+

AMP
P

Alimentos y biomoléculas energéticas

• Carbohidratos: Glucosa
• Lípidos: ácidos grasos y triacilglicéridos
• Aminoácidos
H
H

H

H

ALIMENTOS
H

H

H

H

MUCHOS HIDRÓGENOS: SUSTRATO REDUCIDO

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2COOH
UN ÁCIDO GRASO DE CADENA INTERMEDIA

¿Que vamos a hacer con los
hidrógenos?
¿Cómo podemos aprovechar los
hidrógenos para producir ATP?

EN LINEAS GENERALES:
• Entre más hidrógenos tiene un sustrato
energético, más ATP podrá producir y por
lo tanto será más energético.
• Sin embargo, entre menos hidrógenos
tenga un sustrato energético se oxidará
más rápido y por lo tanto generaráATP
más rápido.

¿Que vamos a hacer con los
hidrógenos?
Muy fácil: se los
quitamos al sustrato

¿Cómo le quitamos los
hidrógenos a los sustratos
energéticos?
Muy fácil: con reacciones
de óxido reducción dentro
de las vías denominadas
“OXIDATIVAS”

¿Qué es una vía oxidativa?
• Es aquella vía metabólica que contiene
reacciones de óxido reducción
• Muchas vías oxidativas seutilizan para
extraer equivalentes reductores de los
sustratos para utilizarlos en la generación
de ATP:
– Glucólisis
– Descarboxilación oxidativa del piruvato
– Ciclo de krebs: Vía oxidativa por excelencia

¿Qué es una vía oxidativa?
• Una vía oxidativa en general convierte
sustancias complejas en sustancias
simples

1 GLUCOSA (6c)
2 Piruvato (3c)
2 NAD+

2 Acetil CoA (2c)

2NADH
+ H+

2 NAD+ 2 NADH + H+

¿Cual Vía le saca más
Hidrógenos a los
Sustratos?

6 NAD+
2 FAD

Ciclo de
Krebs
6 NADH + H+
2 FADH2

Mitocondria

PRODUCTOS DEL CICLO DE
KREBS
• 3 NADH + H+
• 1 FADH2
• 1 ATP
• 2 CO2

¿Cual es el destino de estos
átomos de hidrógeno?

LA CADENA RESPIRATORIA

MEMBRANA MITOCONDRIAL EXTERNA

C
A
D
E
N
A

R
E
S
P
I
R
A
TO
R
I
A

ESPACIO
MEMBRANA MITOCONDRIAL
INTER
INTERNA
MEMBRANOSO

Piruvato

Ácidos
Grasos

NADH
+
H+
Acetil
Acetil
CoA
CoA

NADH + H+ y FADH2

MATRIZ
MITOCONDRIAL

Flavoproteína (FMN)
Oxidada

2H

H

H
P+

ESPACIO INTERMEMBRANOSO

e- P+

e- P+

e-

P+

NADH + H+

Acetil-CoA
MEMBRANA MITOCONDRIAL
INTERNA

MATRIZ
MITOCONDRIAL

e-Flavoproteína (FMNH2)
Reducida

ESPACIO INTERMEMBRANOSO

H

H
Reducción del hierro

e-

P+

P+ e-

eFe+++
Oxidado

Reducido

Fe+++

Fe3S

Fe++
Fe++

Fe3S

eOxidación del hierro
MEMBRANA MITOCONDRIAL
INTERNA

Flavoproteína (FMNH2)
Flavoproteína (FMN)
Reducida
Oxidada

P+

P+

Reducción del hierro

eESPACIO INTERMEMBRANOSO

Fe+++
Oxidado

e-

Reducido...