Monedas energéticas/ El ATP

ATP: Es el principal transportador de energía en la mayoría de las reacciones que tienen lugar en los sistemas vivos. Proporciona energía por transferencia de grupo y no por simple hidrólisis. La energía química almacenada en el ATP puede efectuar trabajo de cuatro clases diferentes:

1. Transporte Activo
2. Contracción y movilidad de la célula.
3. Formación de macromoléculas informativas(RNA, biosintesis de DNA, proteínas)
4. Biosintesis: El grupo fosfato es transferido enzimaticamente a moléculas precursoras, y así están preparadas para ensamblarse y formar macromoléculas.

El ATP se produce de dos maneras básicamente:

1. Fosforilación a nivel de sustrato([1]a partir de fosfatos de alta energía que se generan durante el catabolismo de las moleculas combustibles y [2]a partir de fosfágenos que son fosfatos de alta energia (fosfocreatina y fosfoarginina) que actúan como deposito de energia quimica en el musculo y tejido nervioso)
   [1] Fosfoenolpiruvato + ADP ---> ATP + Piruvato
   [2] Fosfocreatina + ADP ---> ATP + Creatina
   [2]  Fosfoarginina + ADP ---> ATP + Arginina

1.  Fosforilación oxidativa/ Fotofosforilación.(Por acción de una ATP sintasa de la membrana impulsada por un gradiente de protones generado por las reacciones oxidativas de las mitocondria o por las reacciones lumínicas de la fotosíntesis en los cloroplastos)

A continuación podemos observar a través de una y de dos reacciones la manera en la que el ATP realiza su trabajo.

En la ilustración a) se ve que la incidencia del ATP provoca su escisión en ADP y en uno de sus átomos de fósforo libres, además, un grupo amino se introduce en la reacción quedando fijado en ella. En la vía b) se observa claramente en el punto 1) la presencia del ATP transformándose en ADP y fijando el fósforo libre en la molécula de Glutamato que mas tarde sería liberado en el medio y el grupo amino ocupará su lugar en el compuesto.

Además del ATP, otros nucleósidos trifosfato participan en la transferencia de energía:
-UTP (uridina trifosfato)            metabolismo de glúcidos
-GTP (guanosina trifosfato)       biosíntesis de proteínas
-CTP (citosina trifosfato)           metabolismo de lípidos
Estas moléculas pueden interconvertirse, por ejemplo:
-ATP + UDP---> ADP + UTP
-ATP + GDP---> ADP + GTP
-ATP + CDP---> ADP + CTP

¿Porque la transferencia de grupo en la hidrólisis causa tanta energía?

1. Repulsión entre las cargas negativas.
2. Los productos están estabilizados entre si mediante resonancia.

Para definir el estado energético de la célula se calcula con la carga energética celular :

Puede oscilar entre 0/1
En un estado estacionario dinámico, la velocidad de producción de ATP se ve ajustada a su velocidad de consumo.

Existe un flujo de fosfatos, representados por (P) desde dadores fosfato de elevada energía vía ATP a moléculas aceptoras ( como el glicerol y la glucosa) para formar sus derivados fosfatos de baja energía.
El flujo de estos grupos fosfato está catalizado por unas enzimas llamadas Quinasas.