Adenosina trifosfato (ATP): definición, estructura y función

atp (trifosfato de adenosina) es una molécula orgánica que se encuentra en todas las células vivas. Los organismos tienen que ser capaces de moverse, reproducirse y encontrar alimento. estas actividades toman energía y se basan en reacciones químicas dentro de las células que forman el organismo. La energía para estas reacciones celulares proviene de la molécula atp. Es la fuente preferida de combustible para la mayoría de los seres vivos y, a menudo, se la denomina "unidad molecular de la moneda".

la estructura de atp

La molécula atp tiene tres partes:

  • El   m√≥dulo de adenosina es una base nitrogenada formada por cuatro √°tomos de nitr√≥geno y un grupo nh2 en la columna vertebral de un compuesto de carbono.
  • El   grupo ribosa es un az√ļcar de cinco carbonos en el centro de la mol√©cula.
  • Los   grupos fosfato est√°n alineados y unidos por √°tomos de ox√≠geno en el lado opuesto de la mol√©cula, lejos del grupo adenosina.

La energía se almacena en los enlaces entre los grupos fosfato. las enzimas pueden separar uno o dos de los grupos de fosfato liberando la energía almacenada y alimentando actividades como la contracción muscular. cuando atp pierde un grupo fosfato se convierte en adp o difosfato de adenosina. cuando atp pierde dos grupos fosfato, cambia a amp o monofosfato de adenosina.

Cómo la respiración celular produce atp.

El proceso de respiraci√≥n a nivel celular tiene tres fases. En las dos primeras fases, las mol√©culas de glucosa se descomponen y se produce CO2. una peque√Īa cantidad de mol√©culas atp se sintetizan en este punto. la mayor parte del atp se crea durante la tercera fase de la respiraci√≥n a trav√©s de un complejo de prote√≠nas llamado atp sintasa . La reacci√≥n final en esa fase combina la mitad de una mol√©cula de ox√≠geno con hidr√≥geno para producir agua. Las reacciones detalladas de cada fase son las siguientes:

glucólisis

una mol√©cula de glucosa de seis carbonos recibe dos grupos fosfato de dos mol√©culas atp, convirti√©ndolas en adp. El fosfato de glucosa de seis carbonos se descompone en dos mol√©culas de az√ļcar de tres carbonos, cada una con un grupo fosfato unido. Bajo la acci√≥n de la coenzima nad +, las mol√©culas de fosfato de az√ļcar se convierten en mol√©culas de piruvato de tres carbonos. la mol√©cula nad + se convierte en nadh, y las mol√©culas atp se sintetizan a partir de adp.

el ciclo de krebs

El ciclo de Krebs también se denomina ciclo del ácido cítrico, y completa la descomposición de la molécula de glucosa al tiempo que genera más moléculas atp. para cada grupo de piruvato, una molécula de nad + se oxida a nadh, y la coenzima a entrega un grupo acetilo al ciclo de Krebs mientras libera una molécula de dióxido de carbono.

Para cada vuelta del ciclo a través del ácido cítrico y sus derivados, el ciclo produce cuatro moléculas nadh para cada entrada de piruvato. al mismo tiempo, la moda de la molécula toma dos hidrógenos y dos electrones para convertirse en fadh2, y se liberan dos moléculas más de dióxido de carbono. Finalmente, se produce una molécula atp por vuelta del ciclo.

Debido a que cada molécula de glucosa produce dos grupos de entrada de piruvato, se necesitan dos vueltas del ciclo de Krebs para metabolizar una molécula de glucosa. estos dos giros producen ocho moléculas nadh, dos moléculas fadh2 y seis moléculas de dióxido de carbono.

la cadena de transporte de electrones

La fase final de la respiraci√≥n celular, la cadena de transporte de electrones o etc. , utiliza ox√≠geno y las enzimas producidas por el ciclo de Krebs para sintetizar un gran n√ļmero de mol√©culas atp en un proceso llamado fosforilaci√≥n oxidativa . nadh y fadh2 donan electrones a la cadena inicialmente, y una serie de reacciones acumula energ√≠a potencial para crear mol√©culas atp.

En primer lugar, las moléculas nadh se convierten en nad + a medida que donan electrones al primer complejo proteico de la cadena. Las moléculas fadh2 donan electrones e hidrógenos al segundo complejo proteico de la cadena y se convierten en moda. Las moléculas nad + y fad se devuelven al ciclo de krebs como entradas.

a medida que los electrones viajan por la cadena en una serie de reacciones de reducción y oxidación o redox , la energía liberada se utiliza para bombear proteínas a través de una membrana, ya sea la membrana celular para procariotas o en las mitocondrias para eucariotas . cuando los protones se difunden de nuevo a través de la membrana a través de un complejo de proteínas llamado atp sintasa, la energía de los protones se utiliza para unir un grupo fosfato adicional para formar moléculas atp.

¬ŅCu√°nto ATP se produce en cada fase de la respiraci√≥n celular?

atp se produce en cada etapa de la respiración celular, pero las dos primeras etapas se centran en sintetizar sustancias para el uso de la tercera etapa donde se produce la mayor parte de la producción de atp. la glucólisis primero usa dos moléculas de atp para la división de una molécula de glucosa, pero luego crea cuatro moléculas de atp para una ganancia neta de dos. el ciclo de Krebs produjo dos moléculas atp más para cada molécula de glucosa utilizada. finalmente, el etc. utiliza donantes de electrones de las etapas anteriores para producir 34 moléculas de atp.

Las reacciones químicas de la respiración celular, por lo tanto, producen un total de 38 moléculas atp para cada molécula de glucosa que ingresa a la glucososis. en algunos organismos, se usan dos moléculas de atp para transferir nadh de la reacción de glucólisis en la célula a las mitocondrias. la producción total de atp para estas células es de 36 moléculas atp.

¬ŅPor qu√© las c√©lulas necesitan atp?

En general, las células necesitan atp para obtener energía, pero hay varias formas en que se usa la energía potencial de los enlaces fosfato de la molécula atp. Las características más importantes de atp son:

  • Puede crearse en una celda y usarse en otra.
  • Puede ayudar a romper y construir mol√©culas complejas.
  • Se puede agregar a las mol√©culas org√°nicas para cambiar su forma. Todas estas caracter√≠sticas afectan c√≥mo una c√©lula puede usar diferentes sustancias.

El tercer enlace del grupo fosfato es el m√°s energ√©tico , pero seg√ļn el proceso, una enzima puede romper uno o dos de los enlaces fosfato. esto significa que los grupos fosfato se unen temporalmente a las mol√©culas de la enzima y se produce adp o amp. Las mol√©culas adp y amp son cambiadas m√°s tarde a atp durante la respiraci√≥n celular. Las mol√©culas enzim√°ticas transfieren los grupos fosfato a otras mol√©culas org√°nicas.

¬ŅQu√© procesos utiliza atp?

atp se encuentra en todos los tejidos vivos y puede atravesar las membranas celulares para suministrar energía donde los organismos la necesitan. Tres ejemplos de uso de atp son la síntesis de moléculas orgánicas que contienen grupos fosfato, reacciones facilitadas por el atp y el transporte activo de moléculas a través de las membranas. en cada caso, atp libera uno o dos de sus grupos fosfato para permitir que el proceso tenga lugar.

por ejemplo, las mol√©culas de ADN y ARN est√°n formadas por nucle√≥tidos que pueden contener grupos fosfato. las enzimas pueden separar los grupos fosfato de atp y agregarlos a los nucle√≥tidos seg√ļn sea necesario.

Para procesos que involucran proteínas, aminoácidos o productos químicos utilizados para la contracción muscular, atp puede unir un grupo fosfato a una molécula orgánica. El grupo fosfato puede eliminar partes o ayudar a hacer adiciones a la molécula y luego liberarla después de cambiarla. En las células musculares, este tipo de acción se lleva a cabo para cada contracción de la célula muscular.

en el transporte activo, atp puede atravesar las membranas celulares y traer otras sustancias con él. También puede unir grupos de fosfato a moléculas para cambiar su forma y permitirles pasar a través de las membranas celulares. sin atp, estos procesos se detendrían y las células ya no podrían funcionar.



Continuar Leyendo >

Articulos relacionados a la energia