Glucólisis

Incluso las reacciones de liberación de energía exergónicas requieren una pequeña cantidad de energía de activación para proceder. Sin embargo, considere las reacciones endergónicas, que requieren mucha más energía porque sus productos tienen más energía libre que sus reactivos. Dentro de la célula, ¿de dónde viene la energía para impulsar tales reacciones? La respuesta está en una molécula que suministra energía llamada adenosina trifosfato o ATP. El ATP es una molécula pequeña y relativamente simple, pero dentro de sus enlaces contiene el potencial de un rápido estallido de energía que puede aprovecharse para realizar el trabajo celular. Esta molécula puede considerarse como la moneda de energía primaria de las células de la misma manera que el dinero es la moneda que las personas intercambian por las cosas que necesitan. El ATP se usa para alimentar la mayoría de las reacciones celulares que requieren energía.

ATP en sistemas vivos

Una célula viva no puede almacenar cantidades significativas de energía libre. El exceso de energía libre daría como resultado un aumento de calor en la célula, lo que desnaturalizaría las enzimas y otras proteínas y, por lo tanto, destruiría la célula. Por el contrario, una célula debe poder almacenar energía de forma segura y liberarla para su uso solo cuando sea necesario. Las células vivas logran esto usando ATP, que puede usarse para llenar cualquier necesidad de energía de la célula. ¿Cómo? Funciona como una batería recargable.

Cuando el ATP se descompone, generalmente mediante la eliminación de su grupo fosfato terminal, se libera energía. Esta energía se usa para hacer el trabajo de la célula, generalmente mediante la unión del fosfato liberado a otra molécula, activándolo así. Por ejemplo, en el trabajo mecánico de la contracción muscular, el ATP suministra energía para mover las proteínas musculares contráctiles.

Estructura y función de ATP

En el corazón de ATP hay una molécula de monofosfato de adenosina (AMP), que está compuesta por una molécula de adenina unida a una molécula de ribosa y a un solo grupo fosfato. La ribosa es un azúcar de cinco carbonos que se encuentra en el ARN y AMP es uno de los nucleótidos en el ARN. La adición de un segundo grupo fosfato a esta molécula central da como resultado adenosina difosfato (ADP); La adición de un tercer grupo fosfato forma trifosfato de adenosina (ATP).

La estructura de ATP muestra los componentes básicos de una adenina de dos anillos, ribosa de cinco carbonos y tres grupos fosfato.

La adición de un grupo fosfato a una molécula requiere una gran cantidad de energía y da como resultado un enlace de alta energía. Los grupos fosfato están cargados negativamente y, por lo tanto, se repelen entre sí cuando están dispuestos en serie, ya que están en ADP y ATP. Esta repulsión hace que las moléculas ADP y ATP sean inherentemente inestables. La liberación de uno o dos grupos fosfato del ATP, un proceso llamado hidrólisis, libera energía.

Glucólisis

Usted ha leído que casi toda la energía utilizada por los seres vivos proviene de los enlaces del azúcar, la glucosa. La glucólisis es el primer paso en la descomposición de la glucosa para extraer energía para el metabolismo celular. Muchos organismos vivos llevan a cabo la glucólisis como parte de su metabolismo. La glucólisis tiene lugar en el citoplasma de la mayoría de las células procariotas y eucariotas.

La glucólisis comienza con la estructura en forma de anillo de seis carbonos de una sola molécula de glucosa y termina con dos moléculas de un azúcar de tres carbonos llamado piruvato. La glucólisis consta de dos fases distintas. En la primera parte de la vía de la glucólisis, la energía se usa para hacer ajustes para que la molécula de azúcar de seis carbonos se pueda dividir uniformemente en dos moléculas de piruvato de tres carbonos. En la segunda parte de la glucólisis, se produce ATP y dinucleótido de nicotinamida-adenina (NADH).

Si la célula no puede catabolizar más las moléculas de piruvato, cosechará solo dos moléculas de ATP de una molécula de glucosa. Por ejemplo, los glóbulos rojos maduros de mamíferos solo son capaces de glucólisis, que es su única fuente de ATP. Si se interrumpe la glucólisis, estas células eventualmente morirían.

En la glucólisis, una molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de piruvato.

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