El Trifosfato de Adenosina o ATP (del inglés Adenosine Triphosphate) es una molécula que cumple
varias funciones dentro de las células vivas, pero su función más importante es
la de participar en el intercambio de energía y ser la principal fuente de
energía que tiene la célula para realizar la mayoría de sus funciones, por lo
que también es llamada la “moneda energética”. Un organismo que no cuenta con
suficiente cantidad de ATP no será capaz de realizar sus funciones vitales.
El ATP fue aislado por primera vez en 1929 a partir del músculo humano
por Cyrus H. Fiske y Yellapragada Subbarao en Estados Unidos e,
independientemente, por Karl Lohman en Alemania. Diez años después recién se
empezó a reconocer su papel fundamental en la transferencia de energía. En 1941
Fritz Lipmann (Premio Nobel de Medicina o Fisiología, 1953) expresó la
hipótesis de la naturaleza cíclica del ATP en los procesos de bioenergética.
La energía de una molécula está contenida en sus enlaces. Para romper
un enlace se consume una cantidad determinada de energía (llamada Energía de
enlace) y cuando se forma este enlace se desprende la misma cantidad de
energía. En los procesos químicos se rompen y forman enlaces. Como cada enlace
tiene diferente energía, según los enlaces formados y rotos en una reacción,
ésta puede desprender energía (exergónica) si la energía consumida en la
ruptura de los enlaces es menor que la desprendida en la formación de los
nuevos enlaces. Cuando sucede lo contrario, la reacción consumirá energía (endergónica).
La capacidad de almacenamiento de energía de la molécula de ATP radica
en su naturaleza química. Está formada por la ribosa (un azúcar de cinco
carbonos) cuyo carbono # 1 se ha unido a la adenina (una base nitrogenada) y su
carbono # 5 está unido tres grupos fosfato, mediante enlaces de anhídrido de
ácido, su fórmula molecular es C10H16N5O13P3.
Al descomponerse, la molécula de ATP reacciona con una molécula de agua
(hidrólisis), rompiendo el último enlace entre los grupos fosfato. Los
productos de esta hidrólisis son: una molécula de ácido fosfórico y una
molécula que contiene solo dos grupos fosfato, el Adenosín-difosfato o ADP, de
menor contenido energético. Este proceso es exergónico, libera 7,7 kcal/mol
(unos 31 kJ/mol) y esta energía liberada es aprovechada por la célula para
realizar sus funciones como contraer un músculo, trasmitir un impulso nervioso,
sintetizar nuevos compuestos como hemoglobina, enzimas, etc. que son requeridas
para el funcionamiento y reparación de los distintos tejidos. Por el contrario,
la formación de la molécula de ATP consume energía. De esta manera, el ATP
puede servir para acumular o guardar energía y liberarla cuando es necesario. El
ATP no se almacena por mucho tiempo, es constantemente producido y consumido,
en forma cíclica, durante el metabolismo celular.
Mediante la fotosíntesis, las plantas acumulan la energía solar en la
síntesis de moléculas de ATP. La energía así guardada es utilizada por la
planta para su funcionamiento y en muchas reacciones químicas como la
elaboración de sustancias que necesita (glucosa, celulosa, almidón, grasas,
proteínas y otras).
Durante la digestión, los diversos compuestos contenidos en los
alimentos son degradados en el tracto digestivo y luego son absorbidos, llegando
a nuestras células como moléculas mucho más simples que las ingeridas. En
nuestras células, se realizan una serie de modificaciones llamadas
“metabolismo” que consta de dos procesos: el anabolismo y el catabolismo.
En el anabolismo, las células utilizan compuestos simples (como
aminoácidos, monosacáridos, o grasas simples) para elaborar moléculas mayores
(polisacáridos, proteínas, ADN, ARN, enzimas, hormonas o lípidos complejos).
Este proceso es endergónico y la energía que requiere es proporcionada por la
descomposición de moléculas de ATP. En el catabolismo, las grandes moléculas
son descompuestas a moléculas más pequeñas y pueden llegar a CO2 y H2O.
Este proceso es exergónico, libera la energía de los nutrientes, la que es
acumulada sintetizando ATP. Las reacciones endergónicas se llevan a cabo con la
energía liberada por las reacciones exergónicas.
BIBLIOGRAFÍA
Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>
Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.
