ATP - Concepto, usos, producción, importancia y ciclo del ATP (2022)

Te explicamos qué es el ATP, para qué sirve y cómo se produce esta molécula. Además, glucólisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa.

ATP - Concepto, usos, producción, importancia y ciclo del ATP (1)

¿Qué es el ATP?

En labioquímica, las siglas ATP designan al Adenosín Trifosfato o Trifosfato de adenosina,una molécula orgánica perteneciente al grupo de los nucleótidos, fundamental para el metabolismo energético de la célula. El ATP es la principal fuente de energía utilizada en la mayoría de los procesos y funciones celulares, tanto en el cuerpo humano como en el organismo de otrosseres vivos.

El nombre del ATP proviene de la composición molecular de esta molécula, formada por una base nitrogenada (la adenina) enlazada con elátomode carbono de unamoléculade azúcar pentosa (también llamada ribosa), y a su vez con tresionesfosfatos enlazados en otro átomo de carbono. Todo ellose resume en la fórmula molecular del ATP: C10H16N5O13P3.

La molécula del ATP fue descubierta por primera vez en 1929 en el músculo humano en los Estados Unidos por Cyrus H. Fiske y Yellapragada SubbaRow, y de forma independiente en Alemania por el bioquímico Karl Lohmann.

(Video) 🔥 ¿Qué es el ATP? 💥 [Fácil y Rápido] | BIOLOGÍA | QUÍMICA |

Si bien la molécula del ATPfue descubierta en 1929, no se tuvo constancia de su funcionamiento e importancia en los distintosprocesosde transferencia energética de lacélulahasta 1941, gracias a los estudios del bioquímico germano-estadounidense Fritz Albert Lipmann (ganador del Premio Nobel en 1953, junto con Krebs).

Ver además:Metabolismo

¿Para qué sirve el ATP?

La principal función del ATP es servir de aporte energético en las reacciones bioquímicas que se producen en el interior de la célula, por lo que a esta molécula se la conoce también como “moneda energética” del organismo.

El ATP es una molécula útil para contener momentáneamente la energía química liberada durante los procesos metabólicos de descomposición de losalimentos, y liberarla de nuevo cuando sea necesario para impulsar los diversos procesos biológicos del cuerpo, como el transporte celular, propiciar reacciones que consumenenergíao incluso para llevar a cabo acciones mecánicas del cuerpo, como caminar.

¿Cómo se produce el ATP?

ATP - Concepto, usos, producción, importancia y ciclo del ATP (2)

En las células, el ATPse sintetiza a través de la respiración celular, un proceso que se lleva a cabo en lasmitocondriasde la célula. Durante este fenómeno, se libera la energía química almacenada en la glucosa, mediante un proceso deoxidaciónque liberaCO2, H2O y energía en forma de ATP. Aunque la glucosa es el sustrato por excelencia de esta reacción, cabe aclarar que lasproteínasy las grasas también pueden ser oxidadas para dar ATP. Cada uno de esos nutrientes provenientes de la alimentación del individuo tienen rutas metabólicas distintas, pero convergen en un metabolito común: el acetil-CoA, que da inicio al Ciclo del Krebs y permite que el proceso de obtención de energía química converja, ya que todas las células consumen su energía en forma de ATP.

(Video) ATP, adenosín trifosfato, papel en el metabolismo

El proceso de respiración celular se puede dividir en tres fases o etapas: la glucólisis (una vía previa que solo es requerida cuando la célula utiliza glucosa como combustible), el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones. Durante las primeras dos etapas, se produce el acetil-CoA, CO2 y solo una pequeña cantidad de ATP, mientras que durante la tercera fase de la respiración se produce H2O y la mayor parte del ATP a través de un conjunto de proteínas llamado “complejo ATP sintasa”.

Glucólisis

Como se dijo, la glucólisis es una vía previa a la respiración celular, durante la que por cada glucosa (que tiene 6 carbonos) se forman dos piruvatos (un compuesto formado por 3 carbonos).

A diferencia de las otras dos etapas de la respiración celular, la glucólisis se lleva a cabo en el citoplasma de la célula. El piruvato resultante de esta primera vía, debe ingresar a la mitocondria para continuar con su transformación en Acetil-CoA y de esta forma poder ser utilizado en el ciclo de Krebs.

Sigue en: Glucólisis

Ciclo del Krebs

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El Ciclo de Krebs (también Ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es unproceso fundamental que se da en la matriz de las mitocondrias celulares, y que consiste en una sucesión de reacciones químicas que tiene comoobjetivola liberación de la energía química contenida en el Acetil-CoA obtenido del procesamiento de los distintos nutrientes alimenticios del ser vivo, así como la obtención de precursores de otros aminoácidos necesarios para reacciones bioquímicas de otra índole.

(Video) Adenosín trifosfato - ATP | Estructura, funciones, hidrólisis y ciclo 😸

Este ciclo forma parte de un proceso mucho más grande que es el deoxidación de los glúcidos, lípidos y proteínas, siendo su etapa intermedia: posterior a la formación del Acetil-CoA con los carbonos de dichoscompuestosorgánicos, y previo a la fosforilación oxidativa donde se “ensambla” el ATP en una reacción catalizada por unaenzimallamada ATP sintetasa o ATP sintasa.

El Ciclo de Krebs opera gracias avarias enzimas distintas que oxidan completamente el Acetil-CoAy liberan de cada molécula oxidada dos diferentes: CO2 (dióxido de carbono) y H2O (agua). Además, durante el ciclo de Krebs se genera una mínima cantidad de GTP (similar al ATP) y poder reductor en forma de NADH y FADH2 que serán utilizados para la síntesis de ATP en la siguiente etapa de la respiración celular.

El ciclo empieza con la fusión de una molécula de acetil-CoA con una molécula de oxalacetato. Esta unión da lugar a una molécula de seis carbonos: el citrato. Así, se libera la coenzima A. De hecho, esta es reutilizada una gran cantidad de veces. Si existe mucho ATP en la célula, este paso es inhibido.

A continuación, el citrato o ácido cítrico sufre una serie de transformaciones sucesivas que originarán sucesivamente isocitrato, cetoglutarato, succinil-CoA, succinato, fumarato, malato y oxalacetato nuevamente. Junto con estos productos, por cada ciclo de Krebs completo se produce una mínima cantidad de GTP, poder reductor en forma de NADH y FADH2 y CO2.

Cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa

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La última etapa del circuito de aprovechamiento de los nutrientes utiliza el oxígeno y los compuestos producidos durante el ciclo de Krebs para producir ATP en un proceso llamado fosforilacion oxidativa. Durante este proceso, que tiene lugar en la membrana interna mitocondrial, el NADH y FADH2 donan electrones conduciéndolos a un nivel energéticamente inferior. Estos electrones son finalmente aceptados por el oxígeno (que al unirse con protones da lugar a la formación de moléculas de agua).

(Video) ATP: adenosín trifosfato | Energía y enzimas | Biología | Khan Academy en Español

El acomplamiento entre la cadena electrónica y la fosforilación oxidativa opera en base a dos reacciones contrapuestas: una que libera energía y otra que emplea esa energía liberada para producir las moléculas de ATP, gracias a la intervención de la ATP sintetasa. A medida que los electrones “viajan” por la cadena en una serie de reacciones redox, la energía liberada se utiliza para bombear protones a través de la membrana. Cuando estos protones difunden nuevamente a través de la ATP sintetasa, su energía es utilizada para unir un grupo fosfato adicional a una molécula de ADP (adenosín difosfato), dando lugar a la formación de ATP.

Importancia del ATP

El ATP es una molécula fundamental para los procesos vitales de los organismos vivientes, comotransmisor de energía química para distintas reacciones que ocurren en la célula, por ejemplo, la síntesis de macromoléculas complejasy fundamentales, como las delADN,ARNo para la síntesis de proteínas que ocurre dentro de la célula. Así, el ATP brinda la energía necesaria para permitir la mayor parte de las reacciones que tienen lugar en el organismo.

La utilidad del ATP como molécula “dadora de energía” se explica por la presencia de enlaces fosfatos, ricos en energía. Estos mismos enlaces pueden liberar gran cantidad de energía al “romperse” cuando el ATP se hidroliza a ADP, es decir cuando pierde un grupo fosfato por acción del agua. La reacción de hidrólisis del ATP es la siguiente:

ATP - Concepto, usos, producción, importancia y ciclo del ATP (5)

El ATP esclave para que pueda ocurrir el transporte de macromoléculasa través de lamembrana plasmática(exocitosis y endocitosis celular) y también para la comunicación sináptica entreneuronas, por lo que se hace imprescindible su síntesis continua, a partir de la glucosa obtenida de los alimentos. Tal es su importancia para la vida, que la ingesta de algunos elementos tóxicos que inhiben los procesos del ATP, como el arsénico o el cianuro, resulta letal y ocasiona la muerte del organismo de manera fulminante.

Referencias

FAQs

¿Qué es el ATP y cuál es su importancia? ›

Descripción. Este modelo muestra la estructura del ATP, una molécula que proporciona energía para procesos celulares, incluida la fosforilación de proteínas. El ATP tiene muchos roles importantes en la célula. Una función importante del ATP es unirse y activar a enzimas llamadas quinasas.

¿Qué es la producción de ATP? ›

Las células de tu cuerpo funcionan generando ATP a partir de los alimentos que consumes. Luego, cuando la célula necesita realizar una función, rompe dichas moléculas de ATP para liberar la energía contenida en sus enlaces y así alimentar las reacciones químicas necesarias para realizar sus propósitos.

¿Qué es el ATP y cómo está compuesto? ›

El ATP está formada por la molécula adenina (uno de los nucleótidos que forma el ADN, en concreto la letra “A”), por una ribosa y tres grupos fosfatos. Estos fosfatos contienen enlaces de alta energía entre ellos y al romperse dichos enlaces se libera la energía almacenada.

¿Cuáles son las 6 funciones del ATP? ›

Las 5 funciones del ATP como neurotransmisor
  1. Control de los vasos sanguíneos. ...
  2. Mantenimiento de la actividad del corazón. ...
  3. Transmisión del dolor. ...
  4. Regulación de la información sensorial. ...
  5. Agilización de procesos mentales. ...
  6. 25 curiosidades y datos interesantes sobre el cerebro.

¿Cómo funciona el sistema ATP? ›

Según la ATP, el ranking se basa en la suma de puntos obtenidos en los torneos dentro del calendario anual normal. Es decir, los puntos ganados durante ese periodo en cada torneo tienen que ser “defendidos” durante el siguiente año en un calendario anual de 52 semanas.

¿Cuáles son las características del ATP? ›

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.

¿Qué es el ATP en el cuerpo humano importancia en la actividad física? ›

SISTEMA DE LOS FOSFÁGENOS (ATP-PCr)

Es el sistema que utilizamos para obtener la energía de manera más inmediata en ejercicios de corta duración y de muy alta intensidad.

¿Dónde se encuentra el ATP en el cuerpo humano? ›

El adenosín trifosfato (ATP), es considerado por los biólogos como la moneda de energía para la vida. Es una molécula de alta energía que almacena la energía que necesitamos para realizar casi todo lo que hacemos. Está presente en el citoplasma y en el nucleoplasma de cada célula.

¿Dónde se almacena la energía en el ATP? ›

El ATP se almacena en los órganos y los glóbulos rojos, y está especialmente concentrado en el hígado.

¿Cómo se transporta el ATP la energía? ›

El nucleótido adenosín trifosfato (ATP) es el compuesto principal que almacena y transporta la energía libre y lo hace a través de la creación y ruptura de enlaces ricos en energía. Se llama energía de enlace a la energía libre de Gibbs que se desprende al hidrolizar una molécula de ácido fosfórico del ATP1.

¿Cuál es la fórmula del ATP? ›

¿Cuándo se consume el ATP? ›

Cuando los músculos comienzan a trabajar demandan del ATP almacenado en las fibras musculares consumiéndolo en los primeros 6 segundos, y a la vez que se consume el ATP se producen nuevas moléculas de energía a partir del ADP resultante y de la fosfocreatina también almacenada en las fibras musculares que nos ...

¿Qué tipo de reaccion es ATP? ›

La hidrólisis de ATP es el proceso de reacción catabólica por el cual la energía química que se ha almacenado en los enlaces de fosfato de alta energía en el trifosfato de adenosina (ATP) se libera al dividir estos enlaces, por ejemplo en los músculos, al producir trabajo en forma de energía mecánica.

¿Cuántos tipos de ATP hay? ›

Categorías de torneos
Categoría del eventoNúmeroDinero en premios (USD)
ATP Tour Masters 10009de 3 748 925 a 5 452 985
ATP Tour 50013de 1 333 085 a 2 249 215
ATP Tour 25040de 404 780 a 1 189 605
ATP Challenger Series178de 35 000+H a 125 000+H
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¿Cuáles son los 3 tipos de sistemas energéticos? ›

Los tres principales sistemas de energía del cuerpo humano
  • El sistema de los fosfágenos / sistema ATP-PC. ...
  • El sistema glucolítico / sistema anaeróbico láctico. ...
  • El sistema oxidativo / sistema aeróbico.
2 Feb 2022

¿Cuáles son los 4 sistemas energeticos? ›

Hablamos de sistema de fosfágenos, glucólisis anaeróbica y sistemas aeróbico u oxidativo, que vienen determinados por las moléculas que aportan esta energía necesaria y por el tiempo de duración de la actividad física y la intensidad.

¿Cuál es la importancia del ATP como transformador y almacenador de energía? ›

El ATP es importante para el correcto funcionamiento del organismo porque es un compuesto químico que funciona como la principal fuente de energía para los procesos celulares. Su sigla proviene del inglés que significa adenosine triphosphate, es decir, trifosfato de adenosina, Su descubrimiento fue alrededor de 1930.

¿Qué es el ATP como fuente de energía? ›

El ATP es como una batería cargada, mientras que el ADP es como una batería muerta. El ATP puede ser hidrolizado a ADP y Pi mediante la adición de agua, liberando energía. El ADP puede "recargarse" para formar ATP al añadir energía, y combinarse con Pi en un proceso que libera una molécula de agua.

¿Dónde se encuentra el ATP en el cuerpo humano? ›

El adenosín trifosfato (ATP), es considerado por los biólogos como la moneda de energía para la vida. Es una molécula de alta energía que almacena la energía que necesitamos para realizar casi todo lo que hacemos. Está presente en el citoplasma y en el nucleoplasma de cada célula.

¿Cómo se lleva a cabo el ciclo del ATP? ›

La creación de ATP tiene lugar en todas las células del organismo. El proceso empieza cuando la glucosa se digiere en los intestinos. A continuación, las células la retoman y la convierten en piruvato. Luego se traslada a las mitocondrias de las células, donde, en última instancia, se produce ATP.

¿Dónde se almacena la energía en el ATP? ›

El ATP se almacena en los órganos y los glóbulos rojos, y está especialmente concentrado en el hígado.

¿Cómo se transporta el ATP la energía? ›

El nucleótido adenosín trifosfato (ATP) es el compuesto principal que almacena y transporta la energía libre y lo hace a través de la creación y ruptura de enlaces ricos en energía. Se llama energía de enlace a la energía libre de Gibbs que se desprende al hidrolizar una molécula de ácido fosfórico del ATP1.

¿Cuánto ATP se produce en un día? ›

¡Una persona sana en reposo produce su peso corporal en trifosfato de adenosina (ATP) todos los días! El ser humano adulto promedio con un peso típico de 70 kilogramos consume aproximadamente 69 kilogramos de ATP por día, lo que equivale a casi la cantidad de su propio peso corporal.

¿Qué alimentos contienen ATP? ›

Entre tanto, incluya en su dieta el consumo de uno o más de estos alimentos que aumentan la energía:
  • Almendras. ...
  • Cerezas. ...
  • Alga Nori. ...
  • Lentejas. ...
  • Productos lácteos bajos en grasa.
6 Dec 2019

¿Qué es el ATP en el ser humano? ›

El ATP es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Esta molécula se compone de adenosina combinada con tres grupos fosfatos inorgánicos. una enzima (ATPasa). En el ser humano, la degradación del ATP produce la energía suficiente para que se permita la contracción de las fibras musculares.

¿Cuántas calorías hay en un ATP? ›

Para la hidrólisis de ATP (ADP + Pi), la reacción que impulsa la contracción muscular, ∆Gº' es -7.3 kcal/mol (-30.5 kJ/mol).

Videos

1. ATP [La moneda energética de la célula]
(Nutrimente)
2. El médico Gonzalo Carmona nos detalla como funciona el ATP
(Campo de México)
3. Coenzimas ATP y NAD: obtención de energía
(unProfesor)
4. La respiración celular aeróbica y generación de ATP | Biología - Educatina
(Educatina)
5. Capitulo 11 -Harper Bioquímica (Bioenergetica-ATP)
(Botica UNS)
6. CELLULAR BREATHING
(Lagartija's vlogs)

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Author: Tish Haag

Last Updated: 11/19/2022

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