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Compostos Transferidores de Energia
Aula 2
DG > 0 EndergônicoDG < 0 Exergônico
O acoplamento de reações
O acoplamento de reações
Reações termodinamicamente desfavoráveisocorrem no ambiente celular quando acopladas a hidrólise de ATP
Principais classes de compostos transferidores de energia livreutilizados pelos sistemas biológicos
, Phosphocreatine
O acoplamento entre reações endergônicas e exergônicas- O exemplo da glicose -
Fosforilação
ADP3- + HPO42- + H+ → ATP4- + H2O ΔGo= + 30.5 kJ
Oxidação
NADH → NAD+ + H + + 2e- ΔGo= - 158.2 kJ
Redução
1/2 O2 + 2H + + 2e- → H2O ΔGo= - 233.9 kJ
Reações de transferência de fosfato e elétrons funcionam como transferidores de energia livre
NADH + O2 + ADP + Pi 10 ATP / 2e-
Os fosfoésteres e os fosfoanidridosFritz Lipmann - 1941
Fosfoésteres
Fosfoanidridos
ATP
Mecanismos de formação de ATP
ADP
O ATP
O ATP
Esquema genérico do ciclo catalítico de uma ATPase
Ligação: ATP-Enzima
Hidrólise: (ADP + Pi)-Enzima
Liberação: (ADP + Pi) + Enzima
ATP + H2O ADP + Pi + H+
1) Quebra da ligação do fosfato gama2) Hidrólise = consumo de água.
Adenosina-PO4-PO3-PO3 + HOH H ++ ADP 3- + PO3+-OH-
Etapas da síntese do ATP
Ligação: (ADP + Pi)-Enzima
Sintese: ATP-Enzima
Liberação: Enzima + ATP
ADP + Pi + H+ ATP + H2O
- Compostos fosforilados em solução interagem fortemente com água (neutralização da repulsão eletrostática e estabilização da molécula);
“Água de solvatação”Philip George - 1970
Energia de Solvatação
Camada de solvatação dificuldade de “arrancar” H2O ESTABILIDADE
Energia necessária para remover as moléculas de solvente que se organizam em torno de uma molécula em solução
Relação entre a energia livre de hidrólise de compostos fosforilados e a atividade da água
A cálcio ATPase acopla o transporte de Ca+2 utilizando a energia livre do ATP
O ciclo catalítico da cálcio ATPase
Energia livre disponibilizada depende da água do meio...
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