La glucosa y otros glúcidos son moléculas en las cuales es posible almacenar la energía y a través de las cuales dicha energía puede viajar de célula en célula o de organismo en organismo. Sin embargo, para la utilización inmediata de la energía, es necesario que ésta sea transferida desde dichas macromoléculas a el ATP
El ATP está formado de una base nitrogenada de adenina, un glúcido con cinco carbonos llamado ribosa y tres grupos fosfato en los cuales se almacena la energía química. Los enlaces covalentes de los tres fosfatos entre sí son la clave de la función del ATP. Estos enlaces covalentes suelen ser llamados como “enlaces de alta energía” y pueden romperse con cierta facilidad, utilizando la energía liberada para la realización de ciertas reacciones importantes dentro de la célula.
Cuando un grupo fosfato se separa por hidrólisis, la molécula de ATP se convierte en una de ADP y en y esta transformación genera una liberación de energía de 7 kilocalorías por mol de ATP. Si se desprende un grupo fosfato del ADP se liberan aproximadamente otras 7 kilocalorías y la molécula se convierte en AMP. Sin embargo, dentro de la célula generalmente ocurre solo la hidrólisis del primer grupo fosfato.
Puesto que un enlace químico es una configuración estable de electrones, las moléculas que reaccionan deben contener una cierta cantidad de energía antes de que sus enlaces químicos se rompan y puedan formarse otros nuevos. Esta es la energía de activación. Gracias a las enzimas, reduciendo la energía de activación necesaria, las reacciones importantes para la vida pueden producirse con una rapidez adecuada. Sin embargo, en las reacciones de biosíntesis, donde se construyen moléculas grandes a partir de moléculas más sencillas es necesario aportar más energía. En una reacción de biosíntesis como por ejemplo la formación de un disacárido a partir de dos moléculas de monosacárido, los electrones que forman el enlace químico del producto tienen un mayor nivel de energía que los electrones de los enlaces de los reactivos. En otras palabras, la energía potencial del producto es mayor que la energía potencial de los reactivos. Esto quiere decir que la reacción es endergónica y únicamente se puede llevar a cabo cuando se le proporciona energía al sistema. Las células entonces tienen una serie de reacciones acopladas mediante las cuales suceden reacciones endergónicas y exergónicas al mismo tiempo permitiendo el desarrollo de los procesos globales y el ATP es la molécula favorita de las células para proporcionar el aporte energético en dichas reacciones acopladas.
En las células vivas, el ATP se hidroliza para formar ADP y fosfato utilizando parte de la energía liberada para realizar diferentes actividades.
Las enzimas que realizan la hidrólisis del ATP se llaman ATPasas y existe una enorme variedad de dichas enzimas. Por ejemplo en los microtúbulos existen ATPasas que producen el movimiento de los cilios y los flagelos. Otras proteínas que transportan iones a través de las membranas tienen la capacidad de hidrolizar el ATP utilizando la energía liberada como motor para llevar a cabo sus funciones
A continuación dejo un link sobre cómo es que ocurre la síntesis del ATP, sin embargo dejaré la explicación para la siguiente entrada que trata de la bioenergética de la mitocondria:
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