ATP (trifosfato de adenosina) es el principal molécula portadora de energía en los seres vivos. La mayor parte de la energía química que los organismos necesitan para llevar a cabo su metabolismo proviene de reacciones de hidrólisis de estas moléculas. Los productos finales de la hidrólisis de una molécula de ATP son ADP (difosfato de adenosina), fosfato y energía. Discutiremos, a continuación, un poco más sobre la estructura de esta molécula, la forma en que se sintetiza en el organismo y su función.
Tabla de contenidos
¿Qué es ATP?
ATP (trifosfato de adenosina) es el principal molécula portadora de energía química utilizado en las reacciones más diversas que ocurren en las células. Funciona como un deposito de energia, se activa cuando es necesario para llevar a cabo una reacción.
ATP consta de una ribosa (azúcar) unida a la adenina (base nitrogenada) y tres grupos fosfato en series. Cuando es necesario, se libera el último grupo fosfato de esta serie, así como la energía, que luego puede ser utilizada por la célula. En esta reacción, se forma ADP (difosfato de adenosina), que se puede transformar nuevamente en ATP agregando un fosfato y energía.
Uno de los principales sitios de producción de ATP es el mitocondrias, orgánulos presentes en el organismos eucarióticos, responsable de la producción de energía. Sin embargo, es importante resaltar que los organismos procariotas también producen ATP, y esta producción ocurre en el citosol celular, por ejemplo, a través del proceso de fermentación.
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Rol de ATP
Como se dijo, el ATP es una molécula portadora de energía. Moléculas portadoras de energía almacenar energía del proceso de oxidación de las moléculas de los alimentos, ya sea en un grupo químico, que luego se transferirá, o en electrones energizados, y transportarlo al lugar donde se utilizará por la celda. Además de ATP, NADH y NADPH también son moléculas portadoras de energía. Sin embargo, ATP es el principal.
Reacción de hidrólisis de ATP
El ATP es una molécula que almacena energía, liberándola, cuando necesario, por una reacción de hidrólisis (donde una molécula se descompone en moléculas más pequeñas con la participación de agua). En esta reacción, se produce la liberación de ion fosfato inorgánico, aquí representado por PI, después de agregar una molécula de agua en el enlace fosfato terminal, además de energía (reacción exergónica).
Los productos finales de la reacción de hidrólisis de ATP son ADP (difosfato de adenosina), PI y energía, como puede verse en la siguiente ecuación:
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ATP + H20 → ADP + PI + energía libre |
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Síntesis de ATP
Los organismos utilizan constantemente moléculas de ATP para obtener energía para las reacciones más diversas, lo que requiere una reemplazo constante. El ATP es una molécula que se puede regenerar con la fosforilación (adición de fosfato) de la molécula de ADP en reacciones endergónicas (en las que se produce el consumo de energía), como puede verse en la siguiente ecuación:
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ADP + PI + energía libre → ATP + H20 |
Los procesos de producción de ATP y liberación de energía, a través de su hidrólisis, forman la ciclo de ATP. La energía utilizada en estas reacciones proviene del reacciones de catabolismo (o descomposición) que ocurren en las células, como la respiración celular y la fermentación.
En respiración celular (proceso aeróbico que tiene lugar en presencia de oxígeno), se produce la descomposición de materia orgánica en dióxido de carbono y agua, liberando energía. Por cada molécula de glucosa oxidada en el proceso de respiración celular, se obtiene un balance energético final de unas 32 moléculas de ATP.
En fermentación (un proceso anaeróbico que ocurre en ausencia de oxígeno), existe el degradación parcial de materia orgánica, siendo su producto final dependiente del organismo que realiza este tipo de reacción. El balance energético de la fermentación es de dos moléculas de ATP.
Las plantas también producen ATP. La energía utilizada para este proceso proviene del Sol, absorbida a través del proceso de fotosíntesis y convertido en energía química. La energía química, antes de convertirse en enlaces químicos de otras moléculas orgánicas, se almacenará parcialmente en las moléculas de ATP. Es importante señalar que las plantas también realizan respiración celular.