BIOQUIMICA

COMPUESTOS DE ALTA ENERGÍA

Creatina : Es también llamada fosfocreatina, es un fosfágeno cuyo nombre químico es α metil guanido acético, se encuentra en la musculatura, deriva de los aminoácidos, se sintetiza en el hígado, páncreas y riñón. Tiene propiedad ergogénica, es decir que carga de energía al músculo y es capaz de aumentar su tamaño sin aumentar el volumen del agua, es por esto que cuando se hablar de creatina se dice que “es la forma inmediata para regenerar ATP”. Su función junto con el fosforo es la de producir ATP y energía, genera cerca de –10,5 kcal/mol, es por esto que se almacena en músculo.

Creatinina: es un compuesto orgánico que se genera a partir de la degradación de la creatina, es básicamente un producto de desecho del metabolismo de los músculos que se filtra en la orina y que desempeña una función en la comprobación de la función del riñón. Los valores normales en sangre van de 0,8 a 1,2 mg/dl, si estos valores aumentan indican que hay daño en la nefrona, si se mantienen indican que hay un buen funcionamiento por parte de los riñones.

Glicerol 3- P : Se forma a partir de la dihidroxicetona–P (glicerol), por acción de la Glicerol 3 – P deshidrogenasa, es un compuesto de baja energía que produce cerca de –2,2 kcal/mol.

Glucosa 6- P : Es una molécula de glucosa fosforilada, la mayoría de las glucosas presentan fosforilaciones en el carbono uno o seis, esto es para impedir que salgan de la célula, el grupo fosfato no permite que atraviese nuevamente la membrana y para que sean utilizadas en las rutas metabólicas como la glucolisis y la vía de las pentosas fosfatos. La G6-P, es un activador Alostérico de la Glucógeno sintasa, que se encarga de sintetizar glucógeno. produce cerca de –3,5 kcal/mol.

Fructosa 6- P : Se obtiene por la isomerización de la Glucosa 6 – P, gracias a la enzima Glucosa 6 – P deshidrogenasa, una vez formado se fosforila nuevamente en Fructosa 1, 6 bifosfato. produce cerca de –3,5 kcal/mol.

Glucosa 1- P : Es una molécula de glucosa que está fosforilada en el carbono uno, se considera de baja energía ya que su rendimiento calórico es de –5,2 kcal/mol. Se obtiene en la glucogénesis, luego de la formación de la Glucosa 6 – P, por la acción de la Fosfoglucomutasa.

Succinil CoA : La Succinil CoA Sintasa, forma el Succinil CoA a partir del Succinato, además de que puede formar Guanosin Difosfato o Adenosin Difosfato. Su rendimiento es cercano a –10,6 kcal/mol.

AMP : Es un nucleótido formado por una ribosa, una adenina y un grupo fosfato, se encuentra en el ARN y ADN. Y se forma a partir de una enzima llama Adenilato Quinasa. Su función es además de formar parte del ARN y ADN, formar ATP. Su rendimiento calórico es cerca de –3,7 kcal/mol.

AMPc : Se forma por la enzima Adenilato Ciclasa, a partir de ATP, su función es ser un señalizador intercelular e intracelular, posee un enlace 3' 5' Fosfodiéster, está regulado por la Adrenalina y el Glucagón.

ADP : Es un nucleótido formado por una ribosa, una adenosina, dos grupos fosfatos y con un solo potencial de transferencia de grupo, se forma en la Descarboxilación de la glucolisis en el ciclo de Krebs. Su función es formar parte de los ácidos nucleicos, formar ATP y posee una importante función en la coagulación, ya que se almacena en lo gránulos de las plaquetas, cuando interactúa con el receptor P2Y12, activa a las plaquetas. Los conocidos medicamentos anticoagulantes plaquetarios, trabajan con una Ecto ADPasa que actúa sobre el ADP convirtiéndolo en Adenosina y así inhibe la activación plaquetaria. Su rendimiento es de –6,6 kcal/mol.

ATP : Es un nucleótido formado una ribosa, una adenosina, tres grupos fosfato y dos potencial de transferencia de grupo, se dice que es un compuesto de mediana energía ya que su rendimiento es de –7,7 kcal/mol. Su función es la de transportar la energía a las células, permitir el acoplamiento del metabolismo, es decir que se produce en el catabolismo y se utiliza en el anabolismo, es el regulador Alostérico de muchas enzimas, es el precursor del AMPc, aporta grupos fosfato a los nucleótidos y participa en la síntesis de ácidos nucleicos, es necesario para el transporte de membrana, para la transmisión del impulso nervioso y para la síntesis de proteínas.

Ruptura del ATP

Ruptura Pirofosfatolítica: la palabra “fosfatolítica”, indica que hay una hidrólisis de los enlaces fosfoanhidros que unen a los grupos fosfatos, el prefijo “piro”, significa que en ésta hidrólisis es a nivel del primer enlace fosfoanhidro que une a los grupos fosfatos α y β. la reacción arroja un AMP y un pirofosfato.

Ruptura Ortofosfatolítica: en éste tipo de hidrólisis la ruptura es el que enlace que une los grupos fosfato β y γ, generando la reacción un grupo fosfato (Pi) y un ADP.

Principales fuentes de ATP

• Fosforilación Oxidativa

• Glucolisis

• Ciclo de Krebs

• Adenilato Quinasa

• Reacciones de Oxidoreducción

Par Redox : Es la forma reductora y oxidada de una misma molécula o elemento que tiene la capacidad de aceptar o ceder electrones en forma de parejas conjugadas (el oxidado es el numerado). Los equivalentes reductores son transferidos de par Redox a par redox.

Potencial Redox Estándar E°: Es la tendencia que tiene un par redox de actuar como agente reductor u oxidante. Ésta tendencia va desde el más electronegativo al más electropositivo.

• El par Redox con Potencial Redox estándar E° mas electronegativo tiene tendencia ser dador o agente reductor porque tiene mayor Potencial Redox estándar E°.

• El par Redox con Potencial Redox estándar E° más electronegativo tiene mayor tendencia a ser aceptor o agente oxidante porque tiene menor Potencial Redox estándar E°.

Control Respiratorio

Es un proceso que evita que un organismo de combustión se salga de control, ya que genera un acoplamiento entre dos procesos de transferencia, que son la deshidrogenación y la hidrogenación para esto son utilizados intermediarios que serán los transportadores que llevarán hidrógenos de un proceso al otro basándose en la reacción que sea necesaria para el momento.

Deshidrogenación - Hidrogenación

Oxidoreductasas

Son un grupo de enzimas que se encargan de catalizar la transferencia de electrones desde una dador electrónico (agente reductor) hasta un aceptor electrónico (agente oxidante).

Deshidrogenasas

Son las enzimas responsables de sustraer o de adicionar hidrógenos o sea catalizan las reacciones de deshidrogenación e hidrogenación, donde el aceptor final siempre será el oxígeno

Clasificación según el tipo de aceptor:

• Deshidrogenasa aerobia: se encargan de transferir átomos de hidrógeno desde un sustrato dador a un sustrato aceptor que siempre será el oxígeno, en ésta reacción se forma peróxido de hidrógeno.

• Deshidrogenasa anaerobia: se encargan de transferir átomos de hidrógeno desde un sustrato dador a un sustrato aceptor distinto al oxígeno que son los intermediarios como el NAD+, NADP+, FAD, FMN.

Clasificación según el transportador de electrones:

 Dependientes de FAD

Acil CoA deshidrogenasa: Es un oxidoreductasa, ésta enzima es la responsable de realizar la primera reacción en la β - Oxidación de ácidos grasos, en ésta reacción se realiza la deshidrogenación de lo carbonos α y β del Acil CoA para formar un doble enlace y convertirlo en Trans - ∆2 Enoil –CoA, los átomos de hidrógeno del Acil CoA son transferidos al FAD, que se reduce a FADH

Glicerol 3 - P Deshidrogenasa mitocondrial: Se encarga de oxidar el glicerol 3 – P, hasta formar dihidroxicetona-P y para hacer esto utiliza FAD al cual reduce hasta FADH2 en el espacio intermembrana de aquí va directamente a la coenzima Q, reduciéndola a ubiquinol y bombeando cuatro protones en la cadena respiratoria para producir dos ATP

Succinato deshidrogenasa : Ésta enzima interviene en el ciclo de Krebs y conforma el complejo II de la cadena de transporte de electrones, se encarga de utilizar un Succinato para formar Fumarato y de reducir la ubiquinona a ubiquinol. Es inhibido por el malato que es un análogo del Succinato y el cianuro.

 Dependientes de FMN

NADH deshidrogenasa: Ésta enzima se encarga de realizar la transferencia de electrones (e-) del NADH a la Coenzima Q de la cadena respiratoria y por esto es llamado “complejo I”, ésta proteína está constituida por 45 cadenas polipeptídicas y posee ocho racimos o clústers de hierro-azufre, se encuentra en la membrana mitocondrial y posee forma de “L”, una parte permanece en la membrana y es hidrófoba mientras que el restante es hidrófilo y se encuentra más hacia la periferia de la matriz, ésta zona es la que recibe al NADH, ésta enzima utiliza como cofactor al FMN.

El complejo I es el punto inicial que forma la cadena respiratoria, el NADH se oxida para darle sus electrones al FMN que se reduce a FMNH2, éste se los transfiere a los clústers de hierro-azufre, que los aceptan y se donan los electrones entre ellos hasta dárselo a la Coenzima Q

 Dependientes de NADP

Glucosa 6-P deshidrogenasa: Actúa sobre la glucosa 6 – P y la convierte en 6-fosfogluconato, para ésta reacción es utilizado un NADP que se reduce a NADPH. Es responsable de realizar la primera reacción de la vía de las pentosas fosfato, ésta vía tiene gran importancia ya que es capaz de generar NADPH y de formar pentosas con la finalidad de sintetizar ácidos nucleicos

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