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ENERGÍA CELULAR:
ATP Y COFACTORES REDOX
Liceo Ricardo Fernández Guardia.
Biología X Nivel (10-4) 2016.
Prof. Jorge Mendoza G.
USO DE LA ENERGÍA A NIVEL CELULAR
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La energía es necesaria para todas las funciones
vitales de los organismos.
En las células ocurren diferentes reacciones
bioquímicas que involucran energía.
Reacciones exotérmicas o exergónicas.
Reacciones endotérmicas o endergónicas.
Energía celular y ATP
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Las células acostumbran a guardar la energía
necesaria para sus reacciones en ciertas moléculas,
la principal es el: ATP, trifosfato de adenosina.
Las células lo usan para capturar, transferir y
almacenar energía libre necesaria para realizar el
trabajo químico.
Funciona como una moneda energética.
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La función del ATP es suministrar
hidrolizándose a ADP y Pi.
Esta energía puede usarse para:
 Obtener
energía
energía química: por ejemplo para la síntesis
de macromolécula como carbohidratos, lípidos,
proteínas, ácidos nucleicos, entre otras.
 Transporte a través de las membranas
 Trabajo mecánico, como la contracción muscular,
movimiento de cilios y flagelos, movimiento de los
cromosomas, entre otros.
Cofactores REDOX
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Cuando los grupos fosfatos se transfieren al ADP
para formar ATP, se está almacenando energía.
Otra forma es transferir electrones (e-), las
reacciones se denominan de oxidorreducción o
reacciones redox.
Reducción, es la ganancia de uno o más epor un átomo, ión o molécula.
 Oxidación, es la pérdida de uno o más e-.
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Hay que tener en cuanta que una molécula se oxida
o se reduce no solamente cuando intercambia e-,
sino también cuando intercambia átomos de
Hidrógeno (no iones H), ya que involucra
transferencia de electrones: H = H+ + e- .
Por ello una oxidación siempre ocurre
simultáneamente con una reducción.
Cuando un material se oxida, los e- perdidos se
transfieren a otro material, reduciéndolo.
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Parte de la energía presente en el agente reductor
(cuando dona e-), se asocia con el producto
reducido, por lo que las reacciones redox son otra
forma de transferencia de energía.
Durante las principales reacciones redox del
catabolismo de la glucosa intervienen dos moléculas
intermediarias: NAD y FAD.
Se denominan cofactores Redox: alternativamente
se reducen y luego se oxidan.
NAD: nicotinamida adenina dinucleótido.
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La coenzima NAD+ fue descubierta por los
bioquímicos británicos Arthur Harden y William
Youndin en 1906.
NAD+ en su forma oxidada y NADH + H cuando
está reducido.
La concentración de NAD+ en la célula es pequeña;
por lo tanto debe reciclarse continuamente de la
forma oxidada a la reducida y viceversa.
NAD+ (oxi) + 2H+ + 2e- ----> NADH (red) + H+
Coenzima NAD
NADP
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El NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido
fosfato) se utiliza en las reacciones anabólicas,
como la síntesis (producción) de lípidos y ácidos
nucleicos, que requieren NADPH como agente
reductor.
El NADPH es la forma reducida de NADP+.
FAD
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FAD: flavina adenina dinucleótido.
En bioquímica, la flavina adenina dinucleótido es un
cofactor redox que participa en varias reacciones
importantes en el metabolismo.
La molécula consiste en un resto de riboflavina
unido al grupo fosfato de una molécula de ADP.
Transporta 2H, por lo que es FAD en su forma
oxidada y FADH2 cuando está reducido.
Otros cofactores Redox
 Ubiquinona
(Coenzima Q10) -- transporta 2H.
La coenzima Q-10 (CoQ-10) es una sustancia parecida a
una vitamina que se encuentra presente en todo el cuerpo,
pero especialmente en el corazón, hígado, riñones, y
páncreas. La CoQ10 se utiliza para oxigenar corazón y
cerebro.
 La deficiencia de CoQ10 afecta a órganos que necesitan
gran cantidad de energía como corazón, cerebro, riñones e
hígado.
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Grupo Hemo (en los citocromos) -- transporta
un electrón.
El grupo hemo es un grupo prostético que forma
parte de diversas proteínas, entre las que destaca
la hemoglobina.
Consiste en un ion Fe2+
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El grupo hemo reducido (Fe(II)) de los citocromos
absorbe radiación electromagnética en el rango
visible, cuyo espectro de absorción presenta tres
máximos: las bandas a , b y g (bandas de Soret).