Obtención de Energía Celular
Obtención de Energía Celular
INTRODUCCION
La energía que está presente en la célula es una forma de energía química contenida en un
compuesto llamado trifosfato de
adenosina, o simplemente ATP. Cuando el ATP
rompe uno de los dos enlaces ricos en energía y libera un grupo fosfato,
también se libera cierta cantidad
de energía que necesita la célula para realizar sus actividades,
y se convierte en otro compuesto llamado difosfato
de adenosina o ADP. El ADP puede reaccionar químicamente
y volver a formar ATP, pero esta reacción es endergónica. Durante la respiración celular, la energía
disponible del desdoblamiento de la glucosa es utilizada para
formar ATP a partir de ADP.
OBJETIVOS:
- Confeccionar en foami modelos de las moléculas del trifosfato de
adenosina (ATP) y del difosfato de adenosina (ADP).
- Determinar las similitudes y diferencias entre el ATP y el ADP.
MATERIALES Y REACTIVOS
• Tijeras
• Goma fría
• Foami y lámina gruesa de color 81/2x11.
PROCEDIMIENTO:
I.
Estructura química del trifosfato de adenosina.
II. El ATP está formado por pequeñas subunidades: Un azúcar, la ribosa, una base nitrogenada, la adenina
y un compuesto fosforado que es el
Ácido fosfórico.
A.
Examina la fórmula estructural de la molécula de ribosa.
1. ¿Cuál es la fórmula molecular de la ribosa?
C 5 H 10 O _5_
2. ¿Cuál es la proporción de átomos de carbono con respecto a los átomos de hidrógeno?
Que
el C tiene la mitad del H (1 C – 2 H)
La ribosa es un carbohidrato; sin embargo, es diferente de la glucosa, ya que esta última molécula
tiene seis átomos de carbono en su estructura.
3. ¿Cuántos átomos de carbono tiene la ribosa?
Tiene 5 átomos de C
bB. La fórmula estructural de la molécula
de adenina es: CHN
1. ¿Cuál es la fórmula molecular de la adenina? C 5 H_5_ N _5_
2. a) ¿Qué elemento
se halla en la adenina, pero no en los carbohidratos?
Nitrógeno (N)
b)
¿Qué elemento está en los carbohidratos, pero no en la adenina?
Oxígeno (O)
c.) ¿Qué nombre recibe el
grupo que está formado por H-N-H?
Grupo amino
d) ¿Es la adenina
un aminoácido?
No, porque es una base nitrogenada
B.
Examina la fórmula estructural del ácido fosfórico. El ácido fosfórico es más conocido como grupo
fosfato del ATP. Nota. La letra
“P” representa el elemento fósforo.
1. ¿Cuál es la fórmula molecular del ácido fosfórico? H_3 P 1 O _4_
Construcción de un modelo del ATP
Una
molécula de ATP está formada por una molécula
de ribosa, una molécula de adenina y tres grupos fosfato unidos entre
sí por enlaces ricos en energía.
A.
¿Qué significa el prefijo
tri cuando se nombra a la molécula
del ATP o trifosfato de adenosina?
Significa 3 fosfatos de adenosina
Dibuja los modelos
de la figura 5.1 sobre una hoja.
B.Recorta
los modelos dibujados de la adenina, la ribosa
y el ácido fosfórico. Puedes pegar los modelos
sobre una cartulina
antes de cortarlos.
C.Intenta
unir las moléculas de adenina y ribosa como si
fueran un rompecabezas.
1. ¿Qué partes se deben remover de la adenina y de la ribosa para lograr su unión?
En la adenina se removió H y en la ribosa se removió
la H, O. para poder unir una adenina y ribosa se tuvo que eliminar las H y la
O.
D.
Quita las partes anteriores.
Ahora, las moléculas de adenina y ribosa se pueden unir químicamente.
1. ¿Qué compuesto químico
se formó al quitar estas
partes y unirlas?
Se formó un difosfato. Se
forma un compuesto químico llamado nucleótido en unión de adenina y ribosa.
E.
Observa el modelo del ácido fosfórico.
F.
Enlaza uno de los grupos
fosfato a la molécula de ribosa, y quita un hidrógeno de la
molécula del ácido fosfórico.
1. ¿Qué partes se deben remover de la adenina y de la ribosa
para lograr su unión?
En la adenina se removió H y en la ribosa se removió
la H, O. para poder unir una adenina y ribosa se tuvo que eliminar las H y la
O.
B.
Quita las partes anteriores.
Ahora, las moléculas de adenina y ribosa se pueden unir químicamente.
1. ¿Qué compuesto químico
se formó al quitar estas
partes y unirlas?
Se formó un difosfato. Se
forma un compuesto químico llamado nucleótido en unión de adenina y ribosa.
C.
Observa el modelo del ácido fosfórico.
D.
Enlaza uno de los grupos
fosfato a la molécula de ribosa, y quita un hidrógeno de la
molécula del ácido fosfórico.
J. Enlaza
los ácidos fosfóricos restantes, una vez que un grupo fosfato ha sido unido
a la ribosa.
1.
¿Qué elemento retiraste para realizar estos
enlaces?
Se tuvo que retirar en Hidrógeno y el Oxígeno.
Ahora, puedes construir una molécula de ATP.
PROCEDIMIENTOS: RESULTADO:
2. Menciona las tres partes que se necesitan para formar una molécula de ATP.
1 Adenina, 3 fosfato, 1 ribosa
3. ¿Qué requieren estos
compuestos para efectuar
una reacción química?
Se requiere una reacción endotérmica para absorber la energía.
II.
Ganancia de energía a partir del ATP y su desdoblamiento a ADP
A.
Quita el último grupo fosfato
de tu modelo de ATP.
1.
¿Cuántos grupos fosfato permanecen unidos
a la molécula original de ATP?
Permanecen 3 grupos de fosfatos en la molécula original.
1.
Significa dos grupos fosfato.
2. Menciona las tres partes que forman la molécula de ADP.
Son 2 fosfóricos, 1 ribosa, y 1 adenina
1. ¿Cómo se convierte una molécula de ATP en una de ADP?
Quitándole un grupo fosfato.
2. ¿Qué se libera
cuando el ATP se convierte en ADP?
Se libera energía exerginica.
Hemos visto que cuando
el ATP se convierte en ADP se libera
una cierta cantidad de energía. Este cambio y
liberación de energía pueden ser representados mediante la siguiente
ecuación:
3. La letra E de la ecuación anterior, ¿de qué palabra es abreviatura?
Energía
II. Formación de ATP a
partir de ADP
El
ATP se forma dentro de las células de todos los organismos, siempre y cuando se hallen disponibles las materias primas.
Estas materias primas son el ADP, el ácido
fosfórico y la energía. Puedes utilizar otra vez los modelos para mostrar cómo el ATP se forma nuevamente.
A.
Construye una molécula de ADP.
B.
Enlaza una molécula de ácido
fosfórico al modelo de ADP. Si es necesario
quita el hidrógeno
(H+) o el hidroxilo (OH-)
para lograr que se enlacen.
Esta combinación forma una molécula
de ATP. Se necesita energía
para convertir ADP a ATP.
Este cambio
puede ser descrito
mediante la siguiente ecuación química:
ADP + ácido fosfórico
+ E ATP 1.
1.
La letra E, en la ecuación
anterior, se utiliza para abreviar qué palabra.
Abreviatura de la palabra Energía
III.
Una fuente de energía
para convertir ADP en
ATP
La energía que se utiliza
para formar ATP a partir
de ADP no proviene de la energía liberada cuando el ATP se convierte
en ADP. Existen diferentes fuentes
de energía, como la energía
química almacenada en todos los compuestos. Los nutrientes, como la glucosa,
son la principal fuente de energía para la formación
del ATP. La energía es liberada por los alimentos
durante la respiración celular.
A.
Observa la figura 5.2, que es la fórmula
estructural de la glucosa. Durante la respiración
celular la glucosa se desdobla en dos moléculas
idénticas llamadas químicamente ácido pirúvico. Este paso se llama glucólisis. La glucólisis es el primer
paso de la respiración celular.
Las líneas que conectan un átomo con otro representan enlaces químicos (una línea doble
representa un doble enlace).
1. Cuenta y anota el
número de enlaces en:
a) Una molécula de glucosa.
16 enlaces
b) Dos moléculas de ácido pirúvico.
22 enlaces
2. La energía de una molécula
de glucosa, ¿es la misma
que la energía de dos moléculas de ácido pirúvico?
No es la misma energía porque la molécula de ácido
pirúvico no está doblada.
3. ¿Para qué es utilizada esta energía extra?
Se utiliza para formar más moléculas de
ATP, y obtener más energía. Y para realizar otro ciclo.
El ácido pirúvico se desdobla aún más para obtener más energía. La energía liberada
a partir de la glucosa
durante la respiración es utilizada para formar más moléculas de ATP.
PREGUNTAS
1. ¿Cómo está constituida una molécula de ATP?
Está formado por una base
nitrogenada, un azúcar, la ribosa y tres grupos fosfato.
2. ¿Cómo está constituida una molécula de ADP?
Está
constituida por: un nucleótido y 2 radicales fosfato.
3. Las moléculas de ADP y ATP se diferencian en lo siguiente: Por un grupo fosfato (ATP 3 grupos y ADP 2 grupos)
a) Número de grupos
fosfato.
ATP 3 Y ADP 2
b) Número de moléculas de ribosa.
1 y 1
c) Número de moléculas de adenina.
1-1
d) Molécula que contiene
más energía.
ATP
es la molécula que contiene más energía
1. Si tus músculos necesitan energía
para mover tu cuerpo, ¿qué compuesto químico
proporciona directamente esta energía?
Nutrientes.
2. Escribe el nombre
de la reacción que es necesaria para convertir ADP en ATP.
Deshidratación
3.
Se puede decir que los cambios de ATP a ADP y de ADP a ATP ocurren en un ciclo: grupo cíclico
La energía que ambos liberan se utiliza para realizar un trabajo.
Completa los diagramas
con las palabras: Energía proporcionada y Liberación de
energía por la respiración en los espacios
correctos.
Energía proporcionada
Liberación de Energía
Conclusiones (3)
- · La energía liberada a partir de la glucosa durante la respiración es utilizada para formar más moléculas de ATP.
· Que el ATP y el ADP se diferencian en un grupo fosfato y lo que es la adenina y la ribosa si permanece igual en las dos energías.
·
ATP rompe uno de los dos enlaces ricos en energía y libera un grupo fosfato y se convierte en ADP. El ADP
puede reaccionar y luego volver a formar el ATP.
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