Tema 4. La fábrica celular. Misión: obtener energía

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- Vengo del hospital de hacerme una revisión y el médico me ha dicho que estoy muy bien. Pero, Bea, necesito que me ayudes.

- ¿Qué necesitas?

- Como sabes, a raíz de la enfermedad me ha entrado mucha curiosidad por conocer todo lo relacionado con ella. El médico ha mencionado que hay estudios hechos en animales en los que se puede corregir el daño producido por infarto tratando las mitocondrias. Realmente no sé qué función hacen las mitocondrias, para eso necesito tu ayuda.

- Las mitocondrias son orgánulos de doble membrana encargados de realizar la respiración celular, con el fin de obtener energía que se almacena en una molécula llamada ATP.

- ATP y energía, ¿puedes contarme más?


El ATP o adenosín trifosfato, es un compuesto químico de alta energía que utilizan las células. Se obtiene a partir de los nutrientes (hidratos de carbono, lípidos y proteínas), por lo que la mejor forma de definir el ATP es decir que es energía:

ATP= Energía

El ATP puede hidrolizándose a ADP y Pi (fosfato), liberando en este proceso energía que puede usarse como energía química para sintetizar nuevas moléculas, para realizar transporte a través de las membranas o para realizar trabajo mecánico, como la contracción muscular o el movimiento de cilios y flagelos.

El ATP se encuentra formado por la adenina —una base nitrogenada púrica, en el vídeo aparece de color marrón)— unida por enlace N-glicosídico a una molécula de ribosa (en color rojo) y esta a su vez unida, por enlace fosfodiester a tres moléculas de ácido fosfórico unidos entre sí por fosfatos de alta energía. Observa cómo se produce la unión de un nuevo fosfato, así pasamos de una molécula llamada adenosín difosfato a otra con tres fosfatos, el adenosín trifosfato o ATP.

Como has visto, el proceso de formación del ATP se llama fosforilación y consiste en la adición de un grupo fosfato al ADP para formar ATP:

ADP + P → ATP + H2O

Este proceso puede realizarse de diferentes maneras:

  • Fosforilación a nivel de sustrato: la energía que se necesita para la síntesis de ATP se libera al romperse un enlace rico en energía de un sustrato que se forma en el curso de una reacción
  • Fosforilación oxidativa: utiliza para fabricar el ATP la energía liberada por la oxidación de nutrientes. En este proceso los electrones son transferidos desde un donante de electrones a un aceptor de electrones, como el oxígeno, a través de reacciones redox en las que se libera energía. En este proceso interviene una enzima que ya conoces, la ATP sintetasa que sintetiza ATP cuando el interior de la enzima es atravesado por un flujo de protones procedentes de reacciones redox. Analiza esta animación; de manera muy básica, las imágenes pueden ayudarte a entender el funcionamiento de esta enzima, por un lado entra en la enzima el ADP y el Pi, ésta cataliza la reacción y se libera ATP (en rojo)

Imagen 1. Autor: TimVickers. Dominio público
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Ya conoces la estructura de la molécula utilizada por la célula como moneda energética.
¿Cuál es la importancia del ATP en el metabolismo?