Modelado del efecto de un campo magnético externo en el ATP Sintasa

Flórez Velásquez, Miguel Mauricio

Modelado del efecto de un campo magnético externo en el ATP Sintasa

dc.contributor.advisor	Miranda Mercado, David Alejando
dc.contributor.author	Flórez Velásquez, Miguel Mauricio
dc.contributor.evaluator	Páez Gonzáles, Carlos José
dc.contributor.evaluator	Fernandez Pinto, Janeth
dc.date.accessioned	2025-06-03T12:21:19Z
dc.date.available	2025-06-03T12:21:19Z
dc.date.created	2025-05-24
dc.date.embargoEnd	2027-05-24
dc.date.issued	2025-05-24
dc.description.abstract	La producción de ATP al interior de la mitocondria es un proceso fundamental para la vida, teniendo en cuenta que esta molécula cumple la función de proveer a la célula de energía para cualquiera de sus funciones. Por esta razón, los procesos intracelulares dependen en gran medida de la producción de esta molécula y, en consecuencia, del funcionamiento correcto del complejo enzimático ATP − Sintasa. En la literatura científica se han reportado estudios sobre la producción de ATP, encontrando que la baja producción de esta molécula afecta el funcionamiento de la célula, alterando su comportamiento y, en caso de organismos pluricelulares, repercutiendo sobre el tejido al que están asociadas. En el caso de los seres humanos, se ha observado que las concentraciones anómalas de ATP en células del tejido nervioso o cardíaco, presentan relación con el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y del corazón, respectivamente. Actualmente, el modelo propuesto para la ATP − Sintasa plantea que se divide en dos estructuras, un rotor y un estator. En el estator se produce la síntesis de ATP y el rotor le provee de la energía requerida, por medio del transporte de protones a través de la membrana mitocondrial interna, como consecuencia de un gradiente de concentración. Algunas investigaciones han propuesto el análisis de este proceso por medio de potenciales termodinámicos, siendo la energía libre de Gibbs el más comúnmente usado para estas descripciones. En este proyecto de investigación, se analizó el balance de energía en este complejo molecular, así como el impacto que tiene la presencia de campos magnéticos externos sobre la síntesis de ATP, considerando que el transporte de protones genera un campo magnético que podría interactuar con los átomos y moléculas al interior de la matriz mitocondrial. Lo anterior se realizará por medio de un script Python, para graficar los campos magnéticos producidos por el rotor, así como su interacción con los campos externos. Los resultados observados permiten inferir la posibilidad de utilizar campos magnéticos para transportar las moléculas requeridas para la síntesis de ATP, influyendo en su producción y, por consiguiente, en sus concentraciones en la célula.
dc.description.abstractenglish	ATP synthesis in mitochondria is a fundamental process for life, as this molecule provides the cell with the energy necessary for its biological functions. Therefore, intracellular processes are based on the production of ATP and consequently the proper functioning of the ATP-Synthase enzyme complex. Studies have shown that low ATP production negatively impacts cellular function, altering behavior, and, in multicellular organisms, affecting associated tissues. In humans, abnormal ATP concentrations in nerve or cardiac tissue cells have been linked to the development of neurodegenerative and heart diseases, respectively. The current model of ATP-synthase suggests that it consists of two structures: a rotor and a stator. ATP synthesis occurs in the stator, while the rotor supplies energy through proton transport across the inner mitochondrial membrane, driven by a concentration gradient. Some studies analyze this process using thermodynamic potentials, particularly the Gibbs free energy. This project investigates the energy balance in this molecular complex and the effects of external magnetic fields on ATP synthesis, considering that proton transport generates a magnetic field that may interact with atoms and molecules in the mitochondrial matrix. A Python script was developed to visualize the magnetic field generated by the rotor and its interaction with external fields. The results suggest the potential for using magnetic fields to transport molecules necessary for ATP synthesis, thereby influencing ATP production and concentrations in cells.
dc.description.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002299830
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Físico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45765
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Física
dc.publisher.school	Escuela de Física
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	ATP
dc.subject	ATP-Sintasa
dc.subject	Mitocondria
dc.subject.keyword	ATP
dc.subject.keyword	ATP-Synthase
dc.subject.keyword	Mitochondria
dc.title	Modelado del efecto de un campo magnético externo en el ATP Sintasa
dc.title.english	Modeling the effect of an external magnetic field on ATP synthase
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado