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• emily garay

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¿Qué es el ATP?

Es una molécula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades, este se origina por el metabolismo de los alimentos en unos orgánulos especiales de la célula llamadas mitocondrias y en las células eucariotas se produce en el citosol del citoplasma, al igual que también es manufacturado como resultado de varios procesos celulares como la respiración y la fotosíntesis (proceso por el cual las plantas obtienen sus energía).

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Es altamente soluble en agua y muy estable en soluciones de pH entre 6.8 y 7.4. Su masa molecular es de 507,181 g/mol y su acidez es de 6.5. Es una molécula inestable y tiende a ser hidrolizada en el agua. Su peso molecular es C10H16N5O13P3.

El ATP fue descubierto en 1929 por Karl Lohmann. En 1941, Fritz Albert Lipmann propuso el ATP como principal molécula de transferencia de energía en la célula

Estructura

El adenosin trifosfato (ATP) es un nucleótido, formado por una base nitrogenada que es la adenina, unida a un carbono1 de azúcar de tipo pentosa, que es la ribosa que en su carbono 5 tiene enlazado tres grupos fosfato.

Función

1. Transporte activo: Desempeña un papel crítico en el transporte de macromoléculas tales como proteínas y lípidos dentro y fuera de la célula.

2. Transmisión de señales de la célula: En el sistema nervioso central, la adenosina modula el revelado de los nervios, el mando de sistemas inmunes, y de la neurona la transmisión de señales glial. En este se cumplen funciones de transmisión de señales intracelular y extracelular, las cuales son reconocidas fácilmente por los receptores purinérgicos. El ATP, el ADP o la adenosina son reconocidos por los receptores purinérgicos. En los seres humanos, esta señalización tiene un importante papel tanto en el sistema nervioso central como en el periférico. La liberación de ATP de las sinapsis, los axones y la neuroglía activa los receptores de membrana purinérgicos conocidos como P2.

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Receptores purinérgicos: Son macromoléculas, que se encuentran en las membranas celulares, en el citoplasma y en el núcleo, responden al ATP extracelular (abriendo los canales iónicos), el cual actúa como un neurotransmisor desde las terminales presinápticos, causando una rápida excitación postsináptica, tanto en neuronas como en el músculo liso. . En la sinapsis, el disparo de un potencial de acción en una neurona —la neurona presináptica, o emisora— provoca la transmisión de una señal a otra neurona —la neurona postsináptica, o receptora—, lo que aumenta o disminuye la probabilidad de que la neurona postsináptica dispare su propio potencial de acción.

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Los receptores Tienen dos funciones esenciales: reconocer al ligando y propagar el mensaje, y son llamados según el ligando que actúa sobre ellos.

3. Mantenimiento estructural: Desempeña un papel muy importante en preservar la estructura de la célula ayudando al ensamblaje de los elementos citoesqueléticos. También suministra energía a los flagelos y a los cromosomas para mantener su funcionamiento apropiado.

4. Contracción del músculo: El ATP es crítico para la contracción de los músculos; ata a la miosina para proporcionar energía y para facilitar su atascamiento a la actina para formar un puente cruzado.

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Efecto Fenn: A mayor trabajo efectuado por el músculo, mayor consumo de ATP.

Hidrólisis y estructura del ATP El trifosfato de adenosina, o ATP, es una molécula pequeña relativamente simple. Esta puede ser considerada como la principal moneda energética de las células, así como el dinero es la principal moneda económica de las sociedades humanas. La energía liberada por la hidrólisis (degradación) del ATP se utiliza para impulsar muchas reacciones celulares que requieren energía.

Estructura del ATP. En el centro de la molécula se encuentra un azúcar (ribosa), unida a la base adenina de un lado y a una cadena de tres fosfatos al otro. El grupo fosfato más cercano a la ribosa se denomina grupo fosfato alfa, el que está a la mitad de la cadena es el grupo fosfato beta y el del final es el grupo fosfato gama. Estructuralmente , el ATP es un nucleótido de ARN que lleva una cadena de tres fosfatos. En el centro de la molécula se encuentra un azúcar de cinco carbonos, una ribosa, que se une a la base nitrogenada adenina y a la cadena de tres fosfatos. Los tres grupos fosfato se denominan —en orden del más cercano al más alejado del azúcar ribosa— alfa, beta y gamma. El ATP es inestable debido a las tres cargas negativas adyacentes en su cola fosfato, la cuales no se "quieren" e intentan alejarse entre ellas. Los enlaces entre los grupos fosfato se llaman enlaces fosfoanhídridos y puedes encontrar que se conocen como enlaces de "alta energía".

Hidrólisis del ATP ¿Por qué se considera que los enlaces fosfoanhídridos son de alta energía? Lo que esto realmente significa es que se libera una cantidad apreciable de energía cuando uno de estos enlaces se rompe en una reacción de hidrólisis (ruptura mediada por agua). El ATP se hidroliza a ADP en la siguiente reacción

ATP+H2O⇋ADP+Pi+energía Nota: Pi simplemente representa a un grupo de fosfato inorgánico Como la mayoría de las reacciones químicas, la hidrólisis de ATP en ADP es reversible. La reacción inversa, que regenera ATP a partir de ADP y Pi, requiere energía. La regeneración de ATP es importante porque las células tienden a usar (hidrolizar) las moléculas de ATP muy rápidamente y dependen de que el ATP sea reemplazado constantemente

Puedes considerar al ATP y al ADP como una especie de batería recargable, en sus formas cargada y descargada (como se muestra anteriormente). El ATP, la batería cargada, tiene energía que puede ser utilizada para alimentar reacciones celulares. Una vez que la energía ha sido utilizada, la batería descargada (ADP) debe recargarse antes poder usarla de nuevo como fuente de poder. La reacción de regeneración del ATP es la reacción inversa de la hidrólisis:

Energía+ADP+Pi⇋ATP+H2O

Almacenamiento de ATP Las reservas de ATP en el organismo no exceden de unos pocos segundos de consumo. En principio, el ATP se produce de forma continua, pero cualquier proceso que bloquee su producción provoca la muerte rápida (como es el caso de determinados gases de combate diseñados para tal fin; o venenos como el cianuro, que bloquean la cadena respiratoria; o el arsénico, que sustituye el fósforo y hace que sean inutilizables las moléculas fosfóricas). El ATP no se puede almacenar en su estado natural, sino sólo como intermediarios de la cadena de producción de ATP. Por ejemplo, el glucógeno puede ser convertido en glucosa y aportar combustible a la glucolisis si el organismo necesita más ATP. El equivalente vegetal del glucógeno es el almidón. La energía puede también ser almacenada como grasa, mediante neo-síntesis de ácidos grasos.

Resumen

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El ATP es una molécula compleja que sirve como paquete de la energía para las millones de reacciones que ocurren en las células de la mayoría de los organismos. Aparte de seres humanos, los microorganismos también confían en el ATP para sus necesidades energéticas.

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El ATP es una máquina molecular muy eficiente con una rotación rápida de la energía que cubre las demandas energéticas cambiantes del cuerpo. Una molécula del ATP está sobre 500 unidades en masa atómicas (AMUs).

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La coenzima ATP/ADP es un proveedor de energía universal, y es la principal fuente de energía directamente utilizable por la célula. En los seres humanos, el ATP constituye la única energía utilizable por el músculo.

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Ninguna otra fuente de energía existe actualmente que puede responder exactamente a las necesidades energéticas de la célula para realizar sus procesos cruciales.

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El ATP está críticamente involucrado en el mantenimiento de la estructura celular, facilitando el montaje y desmontaje de elementos del citoesqueleto.

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El ATP es necesario para el acortamiento de los filamentos de actina y miosina necesarios para la contracción muscular. Este último proceso es una de las principales necesidades energéticas de los animales y es esencial para la locomoción y la respiración.