¿Cómo funciona la ATP?

La pequeña molécula atp, que significa trifosfato de adenosina, es el principal portador de energía para todos los seres vivos. en los humanos, atp es una forma bioquímica de almacenar y usar energía para cada célula del cuerpo. La energía atp es también la fuente de energía primaria para otros animales y plantas.

atp se compone de la base nitrogenada adenina, la ribosa de azúcar de cinco carbonos y tres grupos fosfato: alfa, beta y gamma. Los enlaces entre los fosfatos beta y gamma son particularmente altos en energía. cuando estos enlaces se rompen, liberan suficiente energía para desencadenar una gama de respuestas y mecanismos celulares.

Cada vez que una célula necesita energía, rompe el enlace de fosfato beta-gamma para crear difosfato de adenosina (adp) y una molécula de fosfato libre. una célula almacena el exceso de energía combinando adp y fosfato para hacer atp. Las células obtienen energía en forma de atp a través de un proceso llamado respiración, una serie de reacciones químicas que oxidan la glucosa de seis carbonos para formar dióxido de carbono.

Existen dos tipos de respiración: la respiración aeróbica y la respiración anaeróbica. La respiración aeróbica se realiza con oxígeno y produce grandes cantidades de energía, mientras que la respiración anaeróbica no usa oxígeno y produce pequeñas cantidades de energía.

La oxidación de la glucosa durante la respiración aeróbica libera energía, que luego se utiliza para sintetizar atp a partir de adp y fosfato inorgánico (pi). También se pueden usar grasas y proteínas en lugar de glucosa de seis carbonos durante la respiración.

La respiración aeróbica tiene lugar en las mitocondrias de una célula y se produce en tres etapas: la glucólisis, el ciclo de Krebs y el sistema de citocromo.

Durante la glucólisis, que ocurre en el citoplasma, la glucosa de seis carbonos se descompone en dos unidades de ácido pirúvico de tres carbonos. los hidrógenos que se eliminan se unen con el portador de hidrógeno y nad para hacer nadh ₂ . esto resulta en una ganancia neta de 2 atp. el ácido pirúvico entra en la matriz de la mitocondria y pasa por la oxidación, pierde un dióxido de carbono y crea una molécula de dos carbonos llamada acetil coa. los hidrógenos que se han quitado se unen con nad para hacer nadh ₂ .

El ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo del ácido cítrico, produce moléculas de alta energía de dinucleótido adenina nadh y flavina (fadh ₂ ), además de algunos atp. cuando el acetil coa entra en el ciclo de Krebs, se combina con un ácido de cuatro carbonos llamado ácido oxaloacético para producir el ácido de seis carbonos llamado ácido cítrico. las enzimas causan una serie de reacciones químicas, convirtiendo el ácido cítrico y liberando electrones de alta energía a nad. en una de las reacciones, se libera suficiente energía para sintetizar una molécula atp. para cada molécula de glucosa hay dos moléculas de ácido pirúvico que entran en el sistema, lo que significa que se forman dos moléculas atp.

El sistema de citocromo, también conocido como sistema portador de hidrógeno o cadena de transferencia de electrones, es la parte del proceso de respiración aeróbica que produce la mayor cantidad de atp. La cadena de transporte de electrones está formada por proteínas en la membrana interna de las mitocondrias. Nadh envía iones de hidrógeno y electrones a la cadena. Los electrones dan energía a las proteínas en la membrana, que luego se utiliza para bombear iones de hidrógeno a través de la membrana. Este flujo de iones sintetiza atp.

En total, se crean 38 moléculas atp a partir de una molécula de glucosa.