Contenido
- Estructura de la molécula ATP
- Convertir ATP en energía
- Cómo funciona la respiración
- ATP durante la glucólisis
- ATP durante el ciclo de Krebs
- ATP durante el sistema citocromo
La molécula pequeña ATP, que significa trifosfato de adenosina, es el principal portador de energía para todos los seres vivos. En los humanos, el ATP es una forma bioquímica de almacenar y usar energía para cada célula del cuerpo. La energía ATP también es la fuente de energía primaria para otros animales y plantas.
Estructura de la molécula ATP
El ATP está compuesto por la base nitrogenada adenina, la ribosa de azúcar de cinco carbonos y tres grupos fosfato: alfa, beta y gamma. Los enlaces entre los beta y fosfatos gamma son particularmente altos en energía. Cuando estos enlaces se rompen, liberan suficiente energía para desencadenar una variedad de respuestas y mecanismos celulares.
Convertir ATP en energía
Cada vez que una célula necesita energía, rompe el enlace del fosfato beta-gamma para crear difosfato de adenosina (ADP) y una molécula de fosfato libre. Una célula almacena el exceso de energía combinando ADP y fosfato para producir ATP. Las células obtienen energía en forma de ATP a través de un proceso llamado respiración, una serie de reacciones químicas que oxidan la glucosa de seis carbonos para formar dióxido de carbono.
Cómo funciona la respiración
Hay dos tipos de respiración: respiración aeróbica y respiración anaeróbica. La respiración aeróbica se realiza con oxígeno y produce grandes cantidades de energía, mientras que la respiración anaeróbica no usa oxígeno y produce pequeñas cantidades de energía.
La oxidación de la glucosa durante la respiración aeróbica libera energía, que luego se utiliza para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico (Pi). También se pueden usar grasas y proteínas en lugar de glucosa con seis carbonos durante la respiración.
La respiración aeróbica tiene lugar en las mitocondrias de una célula y se produce en tres etapas: glucólisis, ciclo de Krebs y sistema citocromo.
ATP durante la glucólisis
Durante la glucólisis, que ocurre en el citoplasma, la glucosa de seis carbonos se descompone en dos unidades de ácido pirúvico de tres carbonos. Los hidrógenos que se eliminan se unen con el transportador de hidrógeno NAD para formar NADH2. Esto da como resultado una ganancia neta de 2 ATP. El ácido pirúvico entra en la matriz de la mitocondria y pasa por la oxidación, perdiendo un dióxido de carbono y creando una molécula de dos carbonos llamada acetil CoA. Los hidrógenos que se han eliminado se unen con NAD para formar NADH2.
ATP durante el ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs, también conocido como ciclo del ácido cítrico, produce moléculas de alta energía de NADH y dinucleótido de adenina flavina (FADH).2), más algo de ATP. Cuando el acetil CoA entra en el ciclo de Krebs, se combina con un ácido de cuatro carbonos llamado ácido oxaloacético para formar el ácido de seis carbonos llamado ácido cítrico. Las enzimas causan una serie de reacciones químicas, convirtiendo el ácido cítrico y liberando electrones de alta energía a NAD. En una de las reacciones, se libera suficiente energía para sintetizar una molécula de ATP. Para cada molécula de glucosa hay dos moléculas de ácido pirúvico que ingresan al sistema, lo que significa que se forman dos moléculas de ATP.
ATP durante el sistema citocromo
El sistema citocromo, también conocido como sistema transportador de hidrógeno o cadena de transferencia de electrones, es la parte del proceso de respiración aeróbica que produce la mayor cantidad de ATP. La cadena de transporte de electrones está formada por proteínas en la membrana interna de las mitocondrias. NADH s iones de hidrógeno y electrones en la cadena. Los electrones dan energía a las proteínas en la membrana, que luego se usa para bombear iones de hidrógeno a través de la membrana. Este flujo de iones sintetiza ATP.
En total, 38 moléculas de ATP se crean a partir de una molécula de glucosa.