Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-193

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Energía y metabolismo 159
En todas las células vivas, la energía está temporalmente almacenada 
dentro de un conocido compuesto químico llamado trifosfato de ade-
nosina (ATP), que conserva la energía disponible durante muy cortos 
períodos. Al ATP se le puede considerar la moneda energética de la cé-
lula. Cuando se trabaja para ganar dinero, se podría decir que esta ener-
gía está simbólicamente almacenada en el dinero ganado. La energía que 
la célula requiere para uso inmediato está temporalmente guardada en el 
ATP, como si fuera dinero en efectivo. Cuando usted gana dinero extra, 
una parte de éste la puede depositar en el banco; de manera similar, una 
célula puede depositar energía en los enlaces químicos de lípidos, almi-
dones, o glucógeno. Además, al igual que usted no gasta más dinero que 
el que gana, así la célula debe evitar la quiebra energética, que signifi caría 
su muerte. Por último, al igual que usted, el dinero que obtiene no lo 
guarda por mucho tiempo, la célula gasta continuamente su ATP, que 
debe reemplazarse de inmediato.
El ATP es un nucleótido que consiste en tres partes principales: 
adenina, una base orgánica que contiene nitrógeno; ribosa, un azúcar 
de cinco carbonos; y tres grupos fosfato, identifi cables como átomos de 
fósforo rodeados por átomos de oxígeno (FIGURA 7-5). Observe que los 
Ya que ∆G tiene un valor positivo, entonces el producto de esta reacción 
tiene más energía libre que el reactivo. Esta es una reacción endergónica, 
que no es espontánea y que no ocurre sin una fuente de energía.
En contraste, considere la siguiente reacción:
(2) C ¡ D ∆G = −33.5 kJ/mol (−8 kcal/mol)
El valor negativo de ∆G indica que la energía libre del reactivo es ma-
yor que la energía libre del producto. Esta reacción exergónica procede 
espontáneamente.
Las reacciones 1 y 2 se pueden resumir como sigue:
(1) A ¡ B ∆G = +20.9 kJ/mol (+5 kcal/mol)
(2) C ¡ D ∆G = −33.5 kJ/mol (−8 kcal/mol)
 Total ∆G = −12.6 kJ/mol (−3 kcal/mol)
La termodinámica considera los cambios globales en esas dos reaccio-
nes, que muestran un valor neto negativo de ∆G, las dos reacciones to-
madas conjuntamente son exergónicas.
El hecho que los científi cos puedan escribir reacciones de esta ma-
nera es útil, pero esto no signifi ca que una reacción exergónica miste-
riosamente transfi era energía a una reacción endergónica “espectadora”. 
Sin embargo, esas reacciones se acoplan si sus rutas se alteran de modo 
que un intermediario común las enlace. Las reacciones 1 y 2 se podrían 
acoplar mediante un intermediario (I) de la siguiente forma:
(3) A + C ¡ I ∆G = −8.4 kJ/mol (−2 kcal/mol)
(4) I ¡ B + D ∆G = −4.2 kJ/mol (−1 kcal/mol)
 Total ∆G = −12.6 kJ/mol (−3 kcal/mol)
Observe que las reacciones 3 y 4 son secuenciales. Así, las rutas de reac-
ción han cambiado, pero globalmente los reactivos (A y C) y los pro-
ductos (B y D) son los mismos, y el cambio de energía libre es idéntico.
En general, para cada reacción endergónica que ocurre en una cé-
lula viva existe una reacción exergónica acoplada para impulsarla. Es 
frecuente que la reacción exergónica implique la degradación de ATP. 
Ahora se examinarán ejemplos específi cos del papel del ATP en el aco-
plamiento energético.
Repaso
 ■ Considere el cambio de energía libre en una reacción en donde la 
entalpía disminuye y la entropía aumenta. ¿∆G es cero, tiene un valor 
positivo o negativo? ¿La reacción es endergónica o exergónica?
 ■ ¿Por qué una reacción en equilibrio no puede hacer trabajo?
7.4 ATP, LA MONEDA ENERGÉTICA
DE LA CÉLULA
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
7 Explicar cómo la estructura química del ATP le permite transferir un 
grupo fosfato, y analizar el papel central del ATP en el metabolismo 
energético global de la célula.
+
Difosfato de adenosina (ADP) Fosfato 
inorgánico 
(Pi)
OH OH
Hidrólisis 
de ATP
Trifosfato de adenosina (ATP)
Grupos fosfato
Adenina
HC
N N
N
CH
N
NH2
O O O
Oˉ Oˉ Oˉ
O O OP P P Oˉ
Ribosa
H2C
H H
H
OH OH
O
H
H2O
H2C
H H
H H
O
Oˉ Oˉ Oˉ
O O OH HOP P P
O O O
Oˉ
˜ ˜
˜
HC
N N
N
CH
N
NH2
FIGURA 7-5 Animada ATP y ADP
ATP, la moneda energética de todas las cosas vivas, consiste en adenina, 
ribosa, y de tres grupos fosfato. La hidrólisis del ATP, una reacción exer-
gónica, produce ADP y fosfato inorgánico. (Las líneas negras onduladas 
indican enlaces inestables. Estos enlaces permiten que los fosfatos sean 
transferidos a otras moléculas, haciéndolas más reactivas).
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	Parte 2 Transferencia de energía a través de sistemas vivos 
	7 Energía y metabolismo
	7.3 Energía y metabolismo
	Repaso
	7.4 ATP, la moneda energética de la célula