Cuando hablamos de moléculas, biología y energía siempre nos viene un concepto que se conoce con el nombre de ATP. Se trata de la molécula que siempre aparece en casi toda la reacciones bioquímicas de los seres vivos. No todo el mundo sabe qué es el ATP y cuáles son sus funciones principales.
Por ello, vamos a dedicar este artículo a contarte todas las características, función e importancia del ATP.
Características principales
Estamos hablando de que es una molécula que estaba en casi toda la reacciones bioquímicas que tienen los seres vivos. Reacciones químicas como son la glucólisis, el ciclo de Krebs. Su compañero inseparable es el ADP y también tiene una función importante en todas estas reacciones bioquímicas.
Lo primero de todo es conocer qué es el ATP. Se trata del nucleótido Adenosín trifosfato y es el intermediario rico en energía más común y universal. Como su nombre indica está formado por un grupo Adenosín, que a su vez está compuesto por adenina y ribosa, y un grupo trifosfato. La característica principal es que los grupos fosfatos que contiene el ATP tienen tres unidades de fosfato que se repelen electrostáticamente entre sí. Esto es debido a que los átomos de fósforo están cargados de forma positiva, mientras que los de oxígeno están cargados de forma negativa.
Cuando hablamos de que se repelen de forma electrostática, queremos decir que se comportan igual que cuando queremos juntar dos imanes por ambos polos positivos o por ambos polos negativos. Sabemos que los polos opuestos se atraen, pero los iguales se repelen.
Función y almacenamiento del ATP
Vamos a ver cuáles la principal función que tiene el ATP en nuestro organismo y por qué es tan importante en el planeta. La principal función que tiene es la de servir de aporte energético en casi todas las reacciones bioquímicas. Normalmente, todas estas reacciones bioquímicas son necesarias para la vida y se producen en el interior de la célula. Gracias a estas reacciones bioquímicas se puede mantener las funciones activas de la célula como por ejemplo la síntesis de ADN y ARN, proteínas y el transporte de determinadas moléculas a través de la membrana celular.
Cuando nosotros vamos al gimnasio durante los primeros segundos que levantamos las presas es el ATP el que nos otorga la energía necesaria para ello. Una vez el ejercicio sobrepasa 10 segundos de duración ya es el glucógeno muscular el encargado de vencer la resistencia que le estamos poniendo.
Uno de los aspectos fundamentales para conocer el funcionamiento del ATP es conocer cómo almacena la energía. Para mantener unidos los enlaces entre los fosfatos en un grupo trifosfato hace falta mucha energía. Concretamente, se necesitan 7.7 calorías de energía libre por cada mol de ATP. Esta es la misma energía que se libera cuando el ATP se hidroliza en ADP. Esto significa que pierde un grupo fosfato por la acción del agua y se libera gran cantidad energía.
Vamos a volver a la analogía utilizada del imán para poder explicar bien el funcionamiento del ATP. Pensemos en que tenemos dos imanes que están encarados por su polo positivo y están unidos por cera o pegamento. Mientras que la cera está perfectamente es sólida, los imanes siguen unidos a pesar de que en estado original se deberían repeler. Sin embargo, si comenzamos a calentar la cera, los dos imanes rompen el enlace que los tiene unidos y se separan liberando energía. Por lo tanto, podemos decir que la energía se almacena en la acera que es en enlace de ambos imanes.
En el caso de esta molécula, la energía se almacena en enlace que mantienen unidas a las moléculas de los fosfatos. Estos enlaces son conocidos con el nombre de pirofosfato. Otra forma de llamar a estos enlaces es anhídrico o enlaces de alta energía.
Cómo cede la energía el ATP
Ya hemos mencionado que esta molécula es la principal encargada de suministrar energía los organismos. Sin embargo, no todos saben cómo cede dicha energía para que pueda ser utilizada en diversas actividades. Para ello, el ATP cede un grupo fosfato terminal de gran contenido energético a un grupo de moléculas aceptoras como son los azúcares, aminoácidos y nucleótidos. Cuando se cede terminal de fosfato, se convierte en adenosín difosfato, es decir, ADP. Aquí es cuando se libera un grupo fosfato que enlaza en la molécula aceptora. En este proceso existe una transferencia de grupo fosfato o fosforilación que no hay que confundir con la fosforilación oxidativa que es la encargada de un formar la molécula.
La fosforilación aumenta el nivel de energía libre de la molécula aceptora y es por lo que puede reaccionar de forma exergónica en reacciones bioquímicas que vienen catalizadas por enzimas. Las enzimas son las encargadas de garantizar el funcionamiento más acelerado de las reacciones bioquímicas. Una reacción es exergónica cuando la variación de energía libre de Gibbs es negativa. Es decir, esta variación de energía de la hidrólisis o transferencia del grupo fosfato es de -7.7 kcal. La molécula de adenosín trifosfato puede liberar energía mediante la hidrólisis. En este caso, vemos cómo la molécula de agua se encarga de atacar a uno de los enlaces que hay entre los grupos fosfato para dar o bien un grupo fosfato y ADP.
Cómo se crea
Vamos a ver cuáles son los pasos principales por los que se crea el ATP punto la respiración celular mediante la cadena de transporte electrónico es la principal fuente de creación. También ocurre en la fotosíntesis que tiene lugar en las plantas. Otra de las formas o vías de creación es durante la glucólisis y durante el ciclo del ácido cítrico, también conocido con el nombre de ciclo de Krebs.
La formación de ATP se realiza mediante la fosforilación de ADP gracias a la acción de la arginina fosfato y la creatina fosfato. Ambas actúan como reservas especiales de energía química para que ocurra la fosforilación más rápida. Este es el proceso que hemos mencionado anteriormente y que se conoce con el nombre de fosforilación oxidativa. Tanto la creatina como la arginina se les conoce como fosfágenos.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre la molécula de ATP y sus funciones.