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Trifosfato de adenosina (ATP)

El trifosfato de adenosina, que en la práctica se representa como ATP, (derivado del nombre en Inglés Adenosine TriPhosphate) es la fuente energética que usa directamente la célula. Sin ATP las células no pueden fabricarse o degradarse, no podrán transportar sustancias a través de sus membranas fronterizas, los músculos no se podrán contraer y la vida se pierde.

Aunque la glucosa es el combustible celular más importante, ninguna de la energía presente en sus enlaces químicos se usa directamente para potenciar el trabajo celular. En su lugar, la energía liberada durante el catabolismo de la glucosa sirve para sintetizar ATP y esta energía se almacena en los enlaces del ATP sintetizado, como pequeños paquetes energéticos. Luego el ATP, actuando como intermediario químico, proporciona una vía por la cual todas las células del cuerpo pueden utilizar la energía inmediatamente.

Estructura del ATP

Estructuralmente la molécula de ATP es un nucleótido de ARN del tipo que contiene adenina al cual se le han agregado dos grupos fosfato (PO43-) adicionales (figura 1). Desde el punto de vista químico la "cola" de fosfatos se puede comparar con un resorte comprimido y asegurado débilmente, de modo que la cantidad de energía acumulada (capturada de la glucosa) es fácil de liberar.

ATP

Figura 1. Estructura del ATP

El ATP como fuente energética

En realidad la molécula de ATP es un almacén muy inestable de energía debido a que los tres grupos fosfato cargados negativamente están muy próximos y se repelen unos a otros. Cuando los enlaces de alta energía entre los fosfatos se hidrolizan (se rompen) el "resorte" químico se dispara y la molécula en conjunto se hace más estable. Las células aprovechan la energía liberada para energizar reacciones enzimáticas vinculadas que transfieren los grupos fosfato terminales a otras moléculas. Las nuevas moléculas foforiladas resultan temporalmente "cebadas" con energía lo que les permite realizar ciertos tipos de trabajo celular. Cuando estas células cargadas de energía realizan el trabajo, terminan perdiendo el grupo fosfato, quedando este libre y reutilizable para revertir la reacción y restablecer de nuevo el ATP.

La rotura del enlace del grupo fosfato terminal de la molécula de ATP produce una molécula con dos grupos fosfato, llamada difosfato de adenosina (ADP) y un grupo fosfato inorgánico que llamaremos Pi, con la liberación de energía. A medida que los enlaces del ATP se hidrolizan para proporcionar la energía necesaria a la célula el ADP se va acumulando. Si se rompe el enlace terminal del ADP se libera una cantidad similar de energía y se produce monofostato de adenosina (AMP).

Los niveles de ATP se restituyen a medida que la glucosa y otros combustibles se vayan oxidando y la energía contenida en sus enlaces sea liberada y utilizada para revertir la reacción, y acoplar de nuevo los grupos terminales fosfato y con ello recargar de energía el resorte químico en forma de ATP.

La cantidad de energía liberada y transferida durante la hidrólisis del ATP es cercanamente equivalente a la que se necesita para llevar a cabo la mayoría de las reacciones bioquímicas, resultado de esto, las células se mantienen libre de daños por cantidades excesivas de energía liberada, y además se evita el derroche energético.



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