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4.2 SISTEMAS ENERGÉTICAMENTE ACOPLADOS
Una reacción endergónica, desde el punto de vista termodi-
námico imposible de realizar por sí misma espontáneamente,
puede llevarse a cabo, sin embargo, si se acopla a otra exer-
gónica, siempre que el resultado final sea exergónico. Si con-
sideramos la reacción:
glucosa + Pi r glucosa-6-fosfato + H2O ∆Go′ = +14 kJ/mol
el cambio de energía libre positivo significa que, espontá-
neamente, en condiciones estándares, transcurre en el sen-
tido de la hidrólisis. La enzima catalizadora es glucosa-6-
fosfatasa.
Por otra parte, la hidrólisis exergónica del ATP, cataliza-
da por ATPasa, se expresa:
ATP + H2O r ADP + Pi ∆Go′= –31 kJ/mol 
Si los dos procesos, uno endergónico y otro exergónico, se
suman, el resultado final es:
glucosa + ATP r glucosa-6-fosfato + ADP ∆Go′ = –17 kJ/mol 
El resultado final del acoplamiento es que bioenergética-
mente está favorecida la fosforilación de la glucosa. Para que
ocurra, aparte de la posibilidad termodinámica, se necesita la
participación de un catalizador específico para la reacción
global acoplada, en este caso una enzima hexoquinasa (véase
el Cap. 14).
La posibilidad de acoplamientos no se restringe a dos
reacciones, sino que puede ser más compleja, por lo que en
los seres vivos son posibles muchas fases metabólicas ender-
gónicas, siempre que se encuentren acopladas o encuadradas
en vías globalmente exergónicas.
4.2.1 Compuestos ricos en energía de hidrólisis
En las transformaciones exergónicas, una parte de la ener-
gía liberada puede quedar almacenada y disponible en
forma de energía química, expresable a través de los deno-
minados compuestos ricos en energía de hidrólisis, que
poseen enlaces muy inestables en disolución acuosa. La
energía química almacenada por estos compuestos es libe-
rada en su hidrólisis, tal como hemos visto en el apartado
anterior con el ATP, posibilitando gran número de acopla-
mientos energéticos.
Entre los compuestos ricos en energía de hidrólisis de
mayor interés fisiológico se encuentran: anhídridos del ácido
fosfórico (ATP), ésteres fosfóricos de enoles (fosfoenolpiru-
vato), acilfosfatos (R – COO – P) y aciltioésteres (acilCoA).
El caso más usual, por lo que es conocido como la moneda
energética de los procesos biológicos, es el del ATP, cuya
energía libre de hidrólisis en condiciones estándares y de
exceso de magnesio es de –31 kJ/mol, cuando se hidroliza a
ADP (difosfato de adenosina y fosfato). Además de esta esci-
sión, el ATP puede utilizarse de otros modos, por ejemplo,
hidrolizándose hasta AMP (monofosfato de adenosina) y
pirofosfato (Recuadro 4-1).
La alta energía de hidrólisis, es decir, la inestabilidad en
disolución, puede deberse a causas como:
1. Impedimentos estéricos de las moléculas en disolu-
ción; por ejemplo, acumulación de muchos átomos de
oxígeno en un espacio reducido.
2. Desestabilización debida a la existencia próxima de
cargas del mismo signo; por ejemplo, ionizaciones 
de ácidos.
3. Mayor número de formas resonantes en los produc-
tos de hidrólisis que en los de partida.
52 | El escenario bioquímico
Tabla 4-1. Potenciales redox estándares de algunos
sistemas bioquímicos
Sistema (oxidado/reducido) Eo′ (voltios)
Acetato + CO2/piruvato –0.70
Acetato/acetaldehído + OH– –0.60
3-fosfoglicerato/gliceraldehído-3-fosfato+OH– –0.55
H+/1/2 H2 –0.42
α-cetoglutarato + CO2 + 2H
+/isocitrato –0.38
Piruvato + CO2/malato –0.33
NAD(P)+/NAD(P)H + H+ –0.32
FAD/FADH2 (dinucleótido de flavina y 
adenina oxidado/reducido)
–0.22
Acetaldehído/etanol –0.20
Piruvato/lactato –0.19
Oxalacetato/malato –0.17
Fumarato/succinato +0.03
Citocromo b oxidado/reducido +0.07
Ubiquinona/ubiquinol +0.10
Citocromo c oxidado/reducido +0.25
O2/H2O +0.82
04 Capitulo 04 8/4/05 09:42 Página 52
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO
	SECCIÓN I: EL ESCENARIO BIOQUÍMICO
	4. LAS REGLAS: METABOLISMO Y BIOENERGÉTICA
	4.2 SISTEMAS ENERGÉTICAMENTE ACOPLADOS
	4.2.1 Compuestos ricos en energía de hidrólisis