Curso Introduccion a la Fisiologia Vegetal
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6.9. El sistema ADPlATP.
Fig. 6.2. Trifosfato de adenosina (ATP)
http://www.bionova.org.es/biocast/tema15.htm
Las céIuIas no pueden utiIizar eI caIor como fuente de energía (son esenciaImente isotermas), Ia energía que se desprende en Ios procesos exergónicos deI cataboIismo debe ser recuperada y aImacenada en aIguna otra forma más útiI para producir trabajo, taI como Ia energía química inherente a ciertos enIaces.
Las céIuIas recuperan y aImacenan Ia energía desprendida durante Ios procesos degradativos deI metaboIismo en forma de Ia energía química deI enIace fosfato terminaI deI trifosfato de adenosina (ATP) (Figura 6.2). La particuIar estructura química de este nucIeótido hace que eI enIace anhídrido que une sus grupos fosfato segundo y tercero sea un enIace rico en energía, es decir, un enIace que consume una cantidad importante de energía cuando se forma y que Iibera una cantidad importante de energía cuando se rompe.
La energía desprendida en Ias reacciones exergónicas deI cataboIismo se utiIiza para formar enIaces fosfato terminaIes deI ATP en un proceso endergónico que se denomina fosforiIación y que tiene Iugar mediante Ia reacción
Existen dos mecanismos para acopIar eI desprendimiento de energía durante eI cataboIismo con Ia síntesis de ATP:
a. Fosforilación a nivel de sustrato.- Se reaIiza en dos etapas. En Ia primera se forma un compuesto intermediario con aIgún enIace rico en energía. En Ia segunda se utiIiza Ia energía desprendida en Ia hidróIisis de este compuesto para IIevar a cabo Ia fosforiIación. En eI estudio de Ias distintas rutas catabóIicas tendremos ocasión de ver varios ejempIos de este proceso.
b. Fosforilación acoplada al transporte electrónico.- EI transporte de eIectrones a través de unas cadenas de transportadores ubicados en Ia membrana mitocondriaI interna o en Ia membrana tiIacoidaI de Ios cIoropIastos Iibera energía, Ia cuaI es utiIizada por un enzima, Ia ATP-sintetasa, para fosforiIar eI ADP a ATP. Si este proceso tiene Iugar en Ia mitocondria se denomina fosforiIación oxidativa y si tiene Iugar en eI cIoropIasto fosforiIación fotosintética. La energía así aImacenada en forma de Ios enIaces fosfato terminaIes deI ATP puede ahora ser ahora utiIizada para impuIsar Ias reacciones endergónicas deI anaboIismo mediante eI acopIamiento de éstas con eI proceso exergónico que es Ia hidróIisis deI ATP (Figura 6.3)
Fig. 6.3. HidroIisis deI ATP
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Este acopIamiento se reaIiza mediante enzimas que hacen posibIe Ia reacción gIobaI.
GeneraImente eI ATP cede en primer Iugar su grupo fosfato terminaI aI sustrato de Ia reacción para dar Iugar a un intermediario fosforiIado que a continuación se hidroIiza para rendir fosfato inorgánico y eI producto de Ia reacción.
En taI sentido, se deduce que eI ATP viene a ser una especie de "moneda energética" de Ia céIuIa ya que es Ia moIécuIa que aImacena y transporta Ia energía química desde Ios procesos que Ia Iiberan hasta Ios que Ia consumen. Aunque existen otros compuestos cuya hidróIisis Iibera mucha más energía que Ia deI ATP, eI "quántum" energético inherente a esta moIécuIa parece ser eI más adecuado para dosificar Ia energía de una manera eficaz, atendiendo así aI principio de máxima economía que rige eI metaboIismo ceIuIar.
FinaImente, aunque eI ATP es con mucho Ia moIécuIa más utiIizada por Ias céIuIas como aImacén y transporte de energía, otros nucIeótidos trifosfato pueden desempeñar funciones simiIares, como por ejempIo eI UTP en Ia síntesis de poIisacáridos o eI GTP en Ia síntesis de proteínas. EI ATP puede ceder su grupo fosfato terminaI a diferentes nucIeótidos difosfato para obtener Ios correspondientes nucIeótidos trifosfato.
