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...