El trifosfato de adenosina (ATP) o adenosín trifosfato es una molécula que consta de un grupo reducido de enlaces ionicos en las composiciones genéticas del ADN y ARN. Este enlace permite que se separen los enlaces glucocídicos que forman parte de las proteinas empaquetadas y enviadas a los cloroplastos para producir energía y llevar a cabo el metabolismo.
ATP y Metabolismo
El acoplamiento entre las reacciones exergónicas que liberan energía al medio y endergónicas (con consumo de energía), en conjunto constituyen el metabolismo celular:
Las reacciones endergónicas se manifiestan durante los procesos anabólicos; de manera que, requieren que se le añada energía a los reactivos (sustratos o combustibles metabólicos), i.e., se le suma energía (contiene más energía libre que los reactivos). Por otro lado, durante las reacciones exergónicas se libera energía como resultado de los procesos químicos (e.g., el catabolismo de macromoléculas). La energía libre se encuentra en un estado organizado, disponible para trabajo biológico útil. Las reacciones endergónicas se llevan a cabo con la energía liberada por las reacciones exergónicas. Las reacciones exergónicas pueden estar acopladas con reacciones endergónicas. Reacciones de oxidación-reducción (redox) son ejemplos de reacciones exergónicas y endergónicas acopladas.
Los organismos pluricelulares del Reino Animal nos alimentamos principalmente de metabolitos complejos (proteínas, lípidos, glúcidos) que degradamos a lo largo del tracto intestinal, de modo que a las cèlulas llegan metabolitos menos complejos que los ingeridos.
En la célula son oxidados por una serie de reacciones químicas
degradativas catabolismo. Como productos del catabolismo se obtienen metabolitos simples y energía. Ambos son los precursores para la síntesis de los componentes celulares. Todo el conjunto de reacciones de síntesis se llama anabolismo. En el catabolismo (oxidación) se produce una liberación de electrones que son captados por moléculas transportadoras de electrones como el NAD+ (que al aceptar electrones se reduce a NADH).
Por otra parte, la energía liberada queda retenida en su mayoría en el ATP.
La síntesis (anabolismo) de los compuestos celulares se realiza con los metabolitos simples, utilizando la energía contenida en el ATP y los electrones contenidos en el NADH, ya que éste es un proceso reductivo (toma electrones). El ATP es esa moneda de intercambio energético debido a su estructura química. Cuando se hidroliza libera mucha energía que va a ser captada por las enzimas que catalizan las reacciones de biosíntesis.
Concepto
Aunque son muy diversas las biomoléculas que contienen energía almacenada en sus enlaces, es el ATP (adenosín trifosfato) la molécula que interviene en todas las transacciones de energía que se llevan a cabo en las células; por ella se la califica como "moneda universal de energía".
El ATP está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos, contiene enlaces de alta energía entre los grupos fosfato; al romperse dichos enlaces se libera la energía almacenada.En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP, rompiéndose un sólo enlace y quedando un grupo fosfato libre, que suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce como fosforilación; sólo en algunos casos se rompen los dos enlaces resultando AMP + 2 grupos fosfato.El sistema ATP <-> ADP es el sistema universal de intercambio de energía en las células.
Quimiosmótica:Según la hipótesis quimiosmótica sostenida por el investigador P. Mitchell, que es la que goza de mayor prestigio, y puede además explicar la síntesis de ATP tanto en la mitocondria como en el cloroplasto. La energía liberada por el transporte de electrones se utiliza para bombear protones desde la matriz al espacio intermembrana (en mitocondrias); o desde el estroma al interior del tilacoide (en cloroplastos). El bombeo de protones se realiza a través de transportadores localizados en complejos enzimáticas existentes en la membrana (de las crestas mitocondriales o membrana tilacoidal, según el caso).
De esta manera se genera un gradiente electroquímico de protones que ejerce lo que se conoce como fuerza protonmotriz, ya que cuando los protones atraviesan de nuevo la membrana interna (mitacondrial o tilacoidal) a favor del gradiente, lo hacen a través del sistema ATP-sintetasa, que se encuentra en dichas membranas, donde la energía protonmotriz se transforma en energía de enlace en moléculas de ATP.
El proceso se podría comparar con este símil: El flujo de protones cumple el papel de transductor de energía, del mismo modo que el vapor que suministra una caldera puede utilizarse para generar energía eléctrica: el calor aplicado a la caldera (flujo de electrones) calienta el agua y forma vapor de agua (gradiente electroquímico de H+), cuya presión (fuerza protonmotriz) se puede acoplar a las turbinas de un generador eléctrico (ATP sintetasa) para producir electricidad (ATP). ATP, Sustancia Clave en la Liberación de Energía:La contracción muscular (esquelética) sólo es posible utilizando la energía que es liberada al descomponerse el ATP (Adenosintrifosfato) bajo la acción de una enzima (ATPasa). En presencia de la ATPasa el ATP se descompone en ADP (Adenosindifosfato) más P (Fósforo) más ENERGIA (de esta última, una parte se utiliza al realizar trabajo y otra parte variable en su magnitud se pierde en forma de calor).
Las reservas de ATP en los músculos, apenas alcanzan para unas cuantas contracciones. Estas reservas deben ser mantenidas por generación continua de ATP, fenómeno que ocurre gracias a la combustión de los alimentos en presencia de oxígeno. En trabajos un poco más prolongados el músculo dispone de otro fosfato rico en energía (Creatinfosfato), que al desdoblarse libera Energía y reconstituye el ADP en ATP.
Esa energía almacenada (como ATP y Creatinfosfato) puede compararse por analogía con la batería de un automóvil, ella alcanza para iniciar el trabajo muscular, pudiendo realizarse con esa energía almacenada trabajo durante 5 a 8 segundos. Esto puede ser suficiente para actividades deportivas como lanzamiento de disco, de martillo, salto alto, salto largo, etc., pero no para actividades musculares que duran más alla del tiempo mencionado, a menos de que este sistema (o reserva energética) sea nuevamente llenado.
La forma más efectiva para lograr este relleno energético es mediante la combustión de sustancias ricas en energía (el papel principal lo tiene la glucosa). Sin embargo, cuando esto no es suficiente; entonces se pone en marcha el mecanismo de disposición de energía por la vía anaeróbica acompañada de la formación de ácido láctico. Lo cual ocurre en tres condiciones: a) Al inicio del trabajo muscular, el proceso de combustión requiere de un intervalo de tiempo para ponerse a plena marcha. b) El lactato siempre se forma en cargas dinámicas altamente intensivas (carrera de 400 mts). c) La forma típica de carga que acompaña a la liberación de energía con predominante formación de ácido láctico es la carga de fuerza (desarrollo y mantenimiento de fuerza). caso del trabajo estatico.
En este caso el músculo se contrae (desarrolla tensión sin acortamiento), lo cual eleva la presión en el tejido muscular, esto comprime los vasos sanguíneos que conducen la sangre arterializada (rica en oxígeno) hacia el músculo. Este tipo de trabajo muscular bloquea el suministro de oxígeno y por lo tanto la combustión de sustancias ricas en energía (glucosa) se torna imposible. Como los Nutrientes se Relacionan con la Performance Atletica:La energía es el combustible utilizado para alimentar músculos, huesos, nervios, órganos y todas las actividades metabólicas del organismo. La energía se obtiene de tres fuentes primarias: carbohidratos, grasas y proteínas. Estos nutrientes proveen la energía química en forma de ATP (adenosintrifosfato), permitiendo la contracción de los músculos durante la actividad física.
En descanso y durante actividad de baja intensidad y larga duración (aeróbica) como "endurance" o "trekking" (la prueba completa es un ejercicio aeróbico con picos de anaeróbico) el metabolismo del músculo se alimenta de grasa como fuente principal de energía. En el ejercicio aeróbico, que requiere oxígeno el caballo quema grasa y gasta glucógeno mientras lleva a cabo un trabajo lento, de baja intensidad que puede durar largo tiempo.
El adenosintrifosfato(ATP) se produce en el metabolismo de las grasas, glucógeno y proteína, para proveer energía para la contracción muscular. A medida que crece la intensidad del ejercicio, aumenta la utilización de carbohidratos. En ejercicio de alta intensidad y poca duración (anaeróbico) como carreras de velocidad, carreras de tambores y "cutting" la fuente primordial de energía son los carbohidratos provenientes del glucógeno muscular y no se requiere oxígeno. El ejercicio anaeróbico tiene que ver con alta intensidad en períodos breves. Sin embargo, como se gastan las reservas de glucógeno del músculo en el ejercicio anaeróbico, la glucosa de la sangre será utilizada. La oxidación de la proteína se hace también importante. Sin embargo, la proteína no es el combustible más importante, ni el mas eficiente.ATP
Cuando flexionas el brazo, el bíceps se tensa, para realizar esa contracción muscular necesita energía, esta energía la saca del ATP que tiene acumulado en sus células. Es la única energía que puede usar un musculo para sus contracciones (movimientos). El ATP que tiene guardado en el musculo se acaba rápidamente y tiene que ser resistiuido. La forma en que el organismo recupera ese atp es la base de la fisiología del ejercicio. El ATP gastado puede ser regenerado mediante varios procesos, que algunos autores lo comparan con las marchas de un coche. La primera marcha seria el propio ATP acumulado en el musculo, luego vendría el que está disponible en sangre, luego el generado por la glucolisis anaeróbica (con posterior producción de acido láctico) y luego la glucolisis aeróbica. Parte de la energía que adquirimos de los alimentos que ingerimos van a proporcionar reservas de atp, cuando están están completas, se acumulan en forma de glucógeno, en grasas y en proteínas. Todas estas moléculas (glucosa, glucógeno, grasas y proteínas) pueden ser convertidas en ATP para su posterior utilización por el musculo. La forma en que el organismo sintetiza estas reservas de energía (para posteriormente convertirlas en ATP) marcan los diferentes sistemas energéticos. El ATP es una molécula que está formada por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos. La adenosín-trifosfato es la moneda de cambio de las energías. Es la única molécula que al final se puede convertir directamente en energía. Las otras moléculas, glucosas, grasa,.. por medio de varios procesos (glucólisis anaeróbica o ciclo de Krebs), terminan convirtiéndose en ATP. Las reservas de ATP en la célula muscular son muy pequeños (5*10!-6 mol/gr) (Fisiología del ejercicio, José López Chicharro) , lo que no da para mas de uno o dos segundos. Para poder continuar se activa inmediatamente el sistema de los fosfagenos y se consigue la energía a través de la fosfocreatina (PC). Por eso llamamos al sistema inicial de energía ATP-PC. La adenosina trifostato (ATP) es una molécula que consta de una purina (adenina), un azúcar (ribosa), y tres grupos fosfato. Gran cantidad de energía para las funciones biológicas se almacena en los enlaces de alta energía que unen los grupos fosfato y se liberan cuando uno o dos de los fosfatos se separan de las moléculas de ATP. El compuesto resultante de la pérdida de un fosfato se llama difosfato de adenosina, adenosín difosfato o ADP; si se pierden dos se llama monofosfato de adenosina, adenosín monofosfato o AMP, respectivamente.
