El ATP y las enzimas

De Wikillerato

El ATP - Adenosín Trifosfato - es la principal molécula de almacenamiento y transporte de energía en las células. Se trata de una molécula compuesta por un nucleósido - adenosina - unido covalentemente a una cadena de tres grupos fosfato. Debido a la estructura química de este compuesto, los enlaces entre los grupos fosfato almacenan un alto nivel de energía; los sistemas moleculares que necesitan energía para llevar a cabo sus funciones (por ejemplo, muchas enzimas) acoplan su función a la hidrólisis o rotura de estos enlaces, utilizando la energía que de esta hidrólisis se desprende.

La síntesis de ATP es una de las principales funciones del metabolismo. Concretamente, el catabolismo consiste en la oxidación (extracción de electrones) de moléculas de nutrientes (glúcidos, lípidos, proteínas), lo cual es un proceso exergónico (que desprende energía). Esta energía obtenida se usa para la fosforilación de moléculas de ADP, generando ATP. Esta fosforilación se puede producir de manera enzimática, denominándose fosforilación a nivel de sustrato. Sin embargo, la manera más eficiente de usar esta energía para la célula consiste en proporcionar estos electrones a la cadena de transporte de electrones, en el proceso conocido como respiración. El flujo de electrones en esta cadena crea energía aprovechada para generar ATP, y los electrones acaban reduciendo el oxígeno para dar moléculas de agua. Por ello, el proceso se conoce como fosforilación oxidativa.

Así, las funciones de nutrición y respiración tienen como uno de sus principales objetivos transformar nutrientes externos en ATP. El ATP aporta la energía necesaria para que puedan producirse reacciones energéticamente desfavorables que son necesarias para la célula.

Este tipo de reacciones que necesitan energía son ubicuas; es decir, en prácticamente cualquier proceso que realiza la célula, alguna etapa es energéticamente desfavorable y por tanto necesita aporte de energía. Por ejemplo, en la replicación (proceso por el que la célula duplica su ADN) es necesario desenrollar la doble hélice y sintetizar una cadena nueva de ADN por cada molde. Las enzimas encargadas de este proceso aprovechan la energía liberada por la hidrólisis de ATP para inducir determinados movimientos moleculares en las moléculas reactivas (en este caso, por ejemplo, añadir nucleótidos a la cadena naciente) que posibilitan que la reacción pueda producirse.