El trifosfato de adenosina o adenosín trifosfato es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Está formado por una base nitrogenada (adenina) unida al carbono 1 de un azúcar de tipo pentosa, la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos fosfato. Se encuentra incorporada en los ácidos nucleicos.
Se produce durante la fotosíntesis y la respiración celular, y es consumido por muchos enzimas en la catálisis de numerosos procesos químicos. Su fórmula es C10H16N5O13P3.
En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP, rompiéndose un sólo enlace y quedando un grupo fosfato libre, que suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce como fosforilación; sólo en algunos casos se rompen los dos enlaces resultando AMP + 2 grupos fosfato.
El sistema ATP <-> ADP es el sistema universal de intercambio de energía en las células.
El ATP es una molécula que está formada por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos. La adenosín-trifosfato es la moneda de cambio de las energías. Es la única molécula que al final se puede convertir directamente en energía. Las otras moléculas, glucosas, grasa,.. por medio de varios procesos (glucólisis anaeróbica o ciclo de Krebs), terminan convirtiéndose en ATP.
¿CUÁL ES LA RAZÓN DE QUE EL ATP TENGA ALTA ENERGÍA DE HIDRÓLISIS?
Los productos resultantes de la hidrólisis, ADP-3 y HPO4-2 se hallan cargados negativamente, por lo que tienen poca tendencia a aproximarse, debido a la repulsión de sus cargas. Es por eso que son más estables que el ATP.
La molécula de ATP-4 a pH 7.0 tiene cargas negativas muy próximas entre sí, lo que ocasiona una fuerte repulsión de sus cargas eléctricas.
Cuando se hidroliza el grupo fosfato terminal desaparece parte de la tensión creada por la repulsión de las cargas eléctricas.
Los productos de la hidrólisis se estabilizan por resonancia.
HIDROLISIS
Las células obtienen energía libre a partir de las moléculas de nutrientes. Esa energía es convertida por medio de diferentes procesos en ATP, a partir de ADP (adenosina difosfato) y Pi (fosfato inorgánico). El ATP es capaz de donar parte de su energía a las reacciones endergónicas del metabolismo, para la síntesis de intermediarios metabólicos y macromoléculas. Además, el ATP es utilizado en muchos procesos celulares y fisiológicos que requieren un suplemento de energía, como la conducción eléctrica en el sistema nervioso, el transporte de sustancias a través de la membrana en contra de gradiente de concentración y la contracción muscular.
Los productos de la hidrólisis del ATP mas frecuentes son el ADP y el Pi; sin embargo, en algunas ocasiones puede producirse una hidrólisis tal que se originan el AMP (adenosina monofosfato) y el PPi (pirofosfato). La hidrólisis del ATP conduce a la liberación de 30.5kJ/mol; la ecuación es la siguiente:
La división del ATP implica la ruptura de un enlace químico entre el segundo grupo fosfato y el tercero. Los dos cabos sueltos de este enlace tienen cargas eléctricas de signos contrarios y tienden a asociarse de manera natural con algo que las neutralice; para ello utilizan los dos fragmentos en que puede partirse una molécula de agua (H+ y OH-). A este fenómeno se le denomina hidrólisis (del griego hydros agua y lysis, descomponer), por lo que se dice que el ATP es hidrolizado cuando se divide en ADP y fosfato libre. En la célula, la hidrólisis del ATP es promovida por enzimas llamadas ATPasas, que al mismo tiempo capturan la energía liberada para aplicarla a un fin particular. Cuando, como veremos, la aplicación consiste en que la ATPasa modifica transitoriamente su propia confomación para realizar un trabajo mecánico, se le da el nombre de mecanoenzima. Otras ATPasas utilizan la energía derivada de la hidrólisis del ATP para distribuir solutos de manera asimétrica entre ambos lados de las membranas celulares, por lo que constituyen un verdadero sistema de bombeo. Muchas otras ATPasas aplican la energía para vincular moléculas durante la construcción de cómpuestos orgánicos mayores.
INESTABILIDAD
El ATP es inestable a ácidos, álcalis y al calor. A pH 7.0 el ATP se encuentra como un anión con cuatro cargas negativas. El fosfato terminal del ATP se puede decir que existe en un estado activado, cuando este fosfato se hidroliza se forma ADP y Pi, dos moléculas de menor contenido energético. El enlace químico que se rompe en esa reacción de hidrólisis se conoce algunas veces como un enlace de alta energía.
El ATP es inestable porque hay 3 grupos negativamente cargados del fosfato conectados juntos secuencialmente. Las cargas negativas están empujando constantemente lejos de si mismos.
Una molécula de ATP es bastante inestable, ya que cuenta con dos cargas negativas bastante cercanas y que producen una tensión por fuerzas de repulsión, como consecuencia de la hidrólisis se rompe un enlace químico y como resultado se producen ADP y Pi, moléculas con un menor contenido energético.
REACCIONES BIOQUIMICAS
La función del ATP es suministrar energía hidrolizándose a ADP y Pi. Esta energía puede usarse para:
- Obtener energía química: por ejemplo para la síntesis de macromoléculas;
- Transporte a través de las membranas
- Trabajo mecánico: por ejemplo la contracción muscular, movimiento de cilios y flagelos, movimiento de los cromosomas, etc.
- El metabolismo conlleva un gran número de reacciones químicas, pero la gran mayoría presenta alguno de los mecanismos de catálisis básicos de reacción de transferencia en grupo.
- La coenzima más importante es el adenosín trifosfato (ATP). Este nucleótido es usado para transferir energía química entre distintas reacciones químicas. Sólo hay una pequeña parte de ATP en las células, pero como es continuamente regenerado, el cuerpo humano puede llegar a utilizar su propio peso en ATP por día. El ATP actúa como una conexión entre el catabolismo y el anabolismo, con reacciones catabólicas que generan ATP y reacciones anabólicas que lo consumen. También es útil para transportar grupos fosfato en reacciones de fosforilación.
NADH Y FADH2
El poder reductor se refiere a la capacidad de ciertas biomoléculas de actuar como donadoras de electrones (y protones) en reacciones metabólicas de óxido-reducción.
Durante el catabolismo, las reacciones de oxidación arrancan electrones y protones de los sustratos, que van a parar a ciertos coenzimas que se "cargan" (se reducen) con ellos. Estas coenzimas reducidos poseen ahora poder reductor, ya que acabarán cediendo sus electrones y protones, proceso imprescindible para generar energía o para las reacciones anabólicas; es decir, los electrones y protones transportados por los coenzimas pueden cederse:
• A la cadena respiratoria, con lo que se generará energía (ATP)
• A otro substrato que se reducirá (anabolismo)
Para que un sustrato se oxide debe haber alguna molécula que se reduzca.
Estas moléculas, las llamamos moléculas de poder reductor, actúan como conjugado del sustrato para formar un par redox. Suelen ser derivados de vitaminas, y los más usuales son el NADH, el NADPH, el FMNH2 y el FADH2 (derivados de la vitamina B).
Estas moléculas van a tener gran importancia en la respiración celular, ya que sus formas reducidas aportarán los electrones para conseguir ATP (hipótesis quimiosmótica de Mitchell), así como otros procesos, como la formación de gliceraldehído-3-fosfato en el ciclo de Calvin.
BIBLIOGRAFIA
http://www.todonatacion.com/atp/
es.wikipedia.org/wiki/Adenosín_trifosfato
http://74.125.155.132/search?q=cache:tDGhEccgX4EJ:library.thinkquest.org/C006669/data/Biol/espanol/intrometa_1.htm+ATP+inestable&cd=5&hl=es&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a
http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/met1.htm#ATP:%20Reacciones%20acopladas%20y%20transferencia%20de%20energ%C3%ADa
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www.elergonomista.com
http://74.125.155.132/search?q=cache:-Guvbp_soAMJ:bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/143/htm/sec_8.htm+hidr%C3%B3lisis+del+ATP&cd=9&hl=es&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/143/htm/sec_9.htm
Se produce durante la fotosíntesis y la respiración celular, y es consumido por muchos enzimas en la catálisis de numerosos procesos químicos. Su fórmula es C10H16N5O13P3.
En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP, rompiéndose un sólo enlace y quedando un grupo fosfato libre, que suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce como fosforilación; sólo en algunos casos se rompen los dos enlaces resultando AMP + 2 grupos fosfato.
El sistema ATP <-> ADP es el sistema universal de intercambio de energía en las células.
El ATP es una molécula que está formada por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos. La adenosín-trifosfato es la moneda de cambio de las energías. Es la única molécula que al final se puede convertir directamente en energía. Las otras moléculas, glucosas, grasa,.. por medio de varios procesos (glucólisis anaeróbica o ciclo de Krebs), terminan convirtiéndose en ATP.
¿CUÁL ES LA RAZÓN DE QUE EL ATP TENGA ALTA ENERGÍA DE HIDRÓLISIS?
Los productos resultantes de la hidrólisis, ADP-3 y HPO4-2 se hallan cargados negativamente, por lo que tienen poca tendencia a aproximarse, debido a la repulsión de sus cargas. Es por eso que son más estables que el ATP.
La molécula de ATP-4 a pH 7.0 tiene cargas negativas muy próximas entre sí, lo que ocasiona una fuerte repulsión de sus cargas eléctricas.
Cuando se hidroliza el grupo fosfato terminal desaparece parte de la tensión creada por la repulsión de las cargas eléctricas.
Los productos de la hidrólisis se estabilizan por resonancia.
HIDROLISIS
Las células obtienen energía libre a partir de las moléculas de nutrientes. Esa energía es convertida por medio de diferentes procesos en ATP, a partir de ADP (adenosina difosfato) y Pi (fosfato inorgánico). El ATP es capaz de donar parte de su energía a las reacciones endergónicas del metabolismo, para la síntesis de intermediarios metabólicos y macromoléculas. Además, el ATP es utilizado en muchos procesos celulares y fisiológicos que requieren un suplemento de energía, como la conducción eléctrica en el sistema nervioso, el transporte de sustancias a través de la membrana en contra de gradiente de concentración y la contracción muscular.
Los productos de la hidrólisis del ATP mas frecuentes son el ADP y el Pi; sin embargo, en algunas ocasiones puede producirse una hidrólisis tal que se originan el AMP (adenosina monofosfato) y el PPi (pirofosfato). La hidrólisis del ATP conduce a la liberación de 30.5kJ/mol; la ecuación es la siguiente:
La división del ATP implica la ruptura de un enlace químico entre el segundo grupo fosfato y el tercero. Los dos cabos sueltos de este enlace tienen cargas eléctricas de signos contrarios y tienden a asociarse de manera natural con algo que las neutralice; para ello utilizan los dos fragmentos en que puede partirse una molécula de agua (H+ y OH-). A este fenómeno se le denomina hidrólisis (del griego hydros agua y lysis, descomponer), por lo que se dice que el ATP es hidrolizado cuando se divide en ADP y fosfato libre. En la célula, la hidrólisis del ATP es promovida por enzimas llamadas ATPasas, que al mismo tiempo capturan la energía liberada para aplicarla a un fin particular. Cuando, como veremos, la aplicación consiste en que la ATPasa modifica transitoriamente su propia confomación para realizar un trabajo mecánico, se le da el nombre de mecanoenzima. Otras ATPasas utilizan la energía derivada de la hidrólisis del ATP para distribuir solutos de manera asimétrica entre ambos lados de las membranas celulares, por lo que constituyen un verdadero sistema de bombeo. Muchas otras ATPasas aplican la energía para vincular moléculas durante la construcción de cómpuestos orgánicos mayores.
INESTABILIDAD
El ATP es inestable a ácidos, álcalis y al calor. A pH 7.0 el ATP se encuentra como un anión con cuatro cargas negativas. El fosfato terminal del ATP se puede decir que existe en un estado activado, cuando este fosfato se hidroliza se forma ADP y Pi, dos moléculas de menor contenido energético. El enlace químico que se rompe en esa reacción de hidrólisis se conoce algunas veces como un enlace de alta energía.
El ATP es inestable porque hay 3 grupos negativamente cargados del fosfato conectados juntos secuencialmente. Las cargas negativas están empujando constantemente lejos de si mismos.
Una molécula de ATP es bastante inestable, ya que cuenta con dos cargas negativas bastante cercanas y que producen una tensión por fuerzas de repulsión, como consecuencia de la hidrólisis se rompe un enlace químico y como resultado se producen ADP y Pi, moléculas con un menor contenido energético.
REACCIONES BIOQUIMICAS
La función del ATP es suministrar energía hidrolizándose a ADP y Pi. Esta energía puede usarse para:
- Obtener energía química: por ejemplo para la síntesis de macromoléculas;
- Transporte a través de las membranas
- Trabajo mecánico: por ejemplo la contracción muscular, movimiento de cilios y flagelos, movimiento de los cromosomas, etc.
- El metabolismo conlleva un gran número de reacciones químicas, pero la gran mayoría presenta alguno de los mecanismos de catálisis básicos de reacción de transferencia en grupo.
- La coenzima más importante es el adenosín trifosfato (ATP). Este nucleótido es usado para transferir energía química entre distintas reacciones químicas. Sólo hay una pequeña parte de ATP en las células, pero como es continuamente regenerado, el cuerpo humano puede llegar a utilizar su propio peso en ATP por día. El ATP actúa como una conexión entre el catabolismo y el anabolismo, con reacciones catabólicas que generan ATP y reacciones anabólicas que lo consumen. También es útil para transportar grupos fosfato en reacciones de fosforilación.
NADH Y FADH2
El poder reductor se refiere a la capacidad de ciertas biomoléculas de actuar como donadoras de electrones (y protones) en reacciones metabólicas de óxido-reducción.
Durante el catabolismo, las reacciones de oxidación arrancan electrones y protones de los sustratos, que van a parar a ciertos coenzimas que se "cargan" (se reducen) con ellos. Estas coenzimas reducidos poseen ahora poder reductor, ya que acabarán cediendo sus electrones y protones, proceso imprescindible para generar energía o para las reacciones anabólicas; es decir, los electrones y protones transportados por los coenzimas pueden cederse:
• A la cadena respiratoria, con lo que se generará energía (ATP)
• A otro substrato que se reducirá (anabolismo)
Para que un sustrato se oxide debe haber alguna molécula que se reduzca.
Estas moléculas, las llamamos moléculas de poder reductor, actúan como conjugado del sustrato para formar un par redox. Suelen ser derivados de vitaminas, y los más usuales son el NADH, el NADPH, el FMNH2 y el FADH2 (derivados de la vitamina B).
Estas moléculas van a tener gran importancia en la respiración celular, ya que sus formas reducidas aportarán los electrones para conseguir ATP (hipótesis quimiosmótica de Mitchell), así como otros procesos, como la formación de gliceraldehído-3-fosfato en el ciclo de Calvin.
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http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/met1.htm#ATP:%20Reacciones%20acopladas%20y%20transferencia%20de%20energ%C3%ADa
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http://74.125.155.132/search?q=cache:-Guvbp_soAMJ:bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/143/htm/sec_8.htm+hidr%C3%B3lisis+del+ATP&cd=9&hl=es&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/143/htm/sec_9.htm
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