Porque usamos ATP literalmente todo el tiempo. ATP es la moneda de energía de la célula. Cada vez que tu contrato se mutila, tu cuerpo metaboliza algo, actúas para transportar algo o parpadeas, usas ATP.
Llamado de varias maneras como la moneda de la vida, el portador universal de energía y la moneda universal de los sistemas biológicos, el trifosfato de adenosina o ATP, tiene muchos nombres a los que convivir. Si no lo hubieras escuchado antes, te preguntarías qué demonios podría haber hecho para ganarse esos apodos.
De hecho, la mayoría de nosotros ya habrá oído hablar de ATP, incluso si se tratara de una lección de biología que hace tiempo olvidamos. Porque, sin las hipérbolas, es la molécula principal que suministra la energía que las células necesitan para llevar a cabo su actividad diaria. Toma la energía química de nuestros alimentos y la hace disponible para un trabajo útil. Cuando los músculos se contraen, usan ATP; cuando las células producen proteínas, usan ATP; cuando una luciérnaga se enciende, usa ATP; y cuando un esperma se impulsa hacia un huevo, adivina qué usa? ATP.
Con tanto que hacer, la renovación del ATP en los sistemas biológicos es masiva. Para dar una idea de cuán alto es el volumen de negocios en el cuerpo humano, considere que en cualquier momento una persona puede estar transportando solo 250 g de esa sustancia. Pero se recicla tan rápidamente que durante el ejercicio extenuante todo el material se puede usar dos veces en un minuto. Incluso en un día de ocio, sin hacer nada más que sentarse, una persona puede entregar más de 40 kg de ATP. Por supuesto, no tienen 40 kg, lo que significa que están transfiriendo todo su stock de la molécula unas 160 veces al día, sin hacer nada.
La pregunta es: ¿qué hace que el ATP sea un portador de energía tan brillante que pueda usarse de manera universal y reciclarse tan rápidamente? Es solo un ácido nucleico, adenosina, unido a un azúcar con un brazo trifosfato sobresaliente, de ahí el TP. Bueno, antes que nada, no es el único portador de energía en los sistemas biológicos. Existen otras moléculas que realizan tareas similares, como GTP (trifosfato de guanosina) y fosfato de creatina, pero no las escuchamos con la misma frecuencia. Eso es porque no son tan útiles. Entonces ATP es el mejor, ¿verdad? ¿Genera la mayor cantidad de energía, enciende la mayoría de las luciérnagas, impulsa a la mayoría de los espermatozoides, y así sucesivamente?
Bueno no exactamente. En nuestras lecciones de ciencias, nos dijeron que el ATP tiene este vínculo extremadamente alto de energía; romperlo y ‘poof!’ – mucha energía El vínculo al que todos se refieren es el que está entre los dos últimos fosfatos en el brazo de trifosfato. Cuando Fritz Lipmann describió el papel central del ATP en la biología en 1941, este fue el vínculo de “alta energía” que denotó con una línea ondulada y una “P”. Se llama un enlace fosfoanhídrido, y en realidad es un enlace fósforo-oxígeno-fósforo. A veces los libros de texto lo muestran con una explosión de dibujos animados en miniatura a su alrededor.
La energía producida por este enlace fosfoanhídrido se produce cuando se rompe, o se hidroliza, en una reacción con agua, para formar adenosina difosfato, un ion hidrógeno y un ortofosfato solitario, PO43-, que contiene el átomo de fósforo cortado. En ATP, la cantidad de energía producida cuando esto sucede es considerable, pero no excepcional.
Ciertamente hay otros compuestos fosforilados que producen más energía cuando se hidrolizan. En el tejido muscular, las células a menudo se convierten en fosfato de creatina para proporcionar el enlace fosfoanhídrido de alta energía. Cuando este enlace se rompe en fosfato de creatina, produce casi la mitad de energía que el ATP. Los velocistas olímpicos de 100 m usan principalmente fosfato de creatina durante la primera mitad de su carrera.
¿Por qué ATP es tan especial entonces? Una razón es que su llamado enlace de energía ‘alta’ es lo suficientemente bajo en energía que es bastante fácil de romper, por lo que es un portador de energía universal ideal. El enlace fosfoanhídrido del ATP es bastante inestable, en parte porque hay muchas cargas negativas volando alrededor del brazo trifosfato, todas rechazadas entre sí. Romper el enlace reduce la repulsión y produce la molécula de ADP más estable. Y si recuerdas, ADP y ese ortofosfato solitario tienen que reciclarse de alguna manera nuevamente en ATP, y rápidamente. Tiene sentido que un vínculo que se puede romper con bastante facilidad se pueda reorganizar con bastante facilidad.
Un profesor de biología de Indiana lo llamó un enlace de Ricitos de Oro. Usó ‘Ricitos de oro’ para referirse a un punto dulce, del mismo modo que Ricitos de oro eligió la papilla que no estaba demasiado caliente ni demasiado fría, un enlace de Ricitos de oro es uno que no es demasiado débil ni demasiado fuerte. El enlace fosfoanhídrido del ATP no es tan fácil de romper que libera una cantidad lamentable de energía y no tan fuerte que es muy difícil romperlo o recomponerlo. Y como sabemos, este vínculo se debe romper y recomponer mucho.
