Esta es una pregunta fascinante. Las células usan cuatro formas diferentes de nucleótidos trifosfato para obtener energía: ATP, GTP, UTP y CTP. El GTP se usa comúnmente como fuente de energía en la transducción de señales, por ejemplo en la activación de proteínas reguladoras tras la unión del ligando a los receptores acoplados a la proteína G. En general, la hidrólisis de GTP es lenta en comparación con la hidrólisis de ATP, y esto puede estar asociado con la razón por la cual la hidrólisis de GTP se acopla a reacciones que requieren puntos de control para proceder completamente. El ATP es utilizado por las células como su principal fuente de energía para las enzimas (quinasas) y se utiliza como sustrato por las células para generar AMP cíclico a partir de ATP (a través de adenilil ciclasa) en la transducción de señales.
El ATP es un nucleótido que contiene ribosato de ribosa que puede generarse a partir de ADP (que contiene dos fosfatos) y un fosfato inorgánico a través de la ATP sintasa. ADP es un nucleótido que contiene difosfato de ribosa que puede generarse a partir de AMP (que contiene un fosfato) y ATP a través de la adenilato cinasa (trabajando en la dirección opuesta). Los tres pueden usarse para energía, pero la energía almacenada es proporcional a los grupos fosfato, y por lo tanto el almacenamiento de energía está en el orden ATP> ADP> AMP [1]. La razón de este orden es que la hidrólisis de un enlace de pirofosfato es exergónica (lo que significa que libera energía), y así las moléculas con 3 enlaces de pirofosfato almacenan más energía que aquellos con 2 o 1 enlaces de pirofosfato [2]. Curiosamente, existen adenosina tetrafosfato (A4P o AP4) y adenosina pentafosfato (A5P o AP5), pero se ha demostrado que estas moléculas inhiben enzimas específicas (por ejemplo, guanilil ciclasa) [2]. Es probable que AP4 y AP5 funcionen como moléculas de señalización de manera similar al ATP y no como moléculas de almacenamiento de energía [3]. No tengo una buena razón por la que AP4 o AP5 no se usen como almacenamiento de energía en oposición al ATP, pero tal vez la respuesta radique en la muy lenta cinética enzimática de la formación de AP4 a partir del ATP a través de adenilato cinasa (al menos en tejido muscular) [4]. ] Si la formación de AP4 es limitante de la velocidad en la célula en comparación con la formación de ATP, se convierte en una simple relación costo / beneficio, mientras que la célula está mejor utilizando ATP para energía en comparación con AP4.
Referencias
[1] Adenosine triphosphate (perdóneme por citar Wikipedia, pero mire las referencias internas para más detalles)
[2] El 5′-tetrafosfato de adenosina y el 5′-pentafosfato de adenosina son sintetizados por la levadura acetil coenzima A sintetasa.
[3] Adenosina 5′-tetrafosfato (Ap4), un nuevo agonista en los receptores P2 terminales sinápticos del cerebro medio de la rata
[4] La adenilato cinasa muscular cataliza la síntesis de adenosina 5′-tetrafosfato de ATP y ADP
