Trifosfato de adenosina

trifosfato de adenosina

General
abreviaturas ATP ( Inglés  ATP )
química fórmula C 10 H 16 N 5 O 13 P 3
Propiedades físicas
Masa molar 507,18 g/ mol
Propiedades termales
La temperatura
 • descomposición 144°C [1]
Propiedades químicas
Solubilidad
 • en agua solubilidad en agua (20 °C) - 5 g/100 ml
Clasificación
registro número CAS 56-65-5
PubChem 5957
registro Número EINECS 200-283-2
SONRISAS   Nc1ncnc2c1ncn2C3OC(OP(=O)(O)OP(=O)(O)OP(=O)(O)O)C(O)C3O
InChI   InChI=1S/C10H16N5O13P3/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(26-10)1-25- 30(21.22)28-31(23.24)27-29(18.19)20/h2-4.6-7.10.16-17H,1H2,(H,21.22)(H, 23.24)(H2,11,12,13)( H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N
CHEBI 15422
ChemSpider 5742
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
 Archivos multimedia en Wikimedia Commons

Trifosfato de adenosina o trifosfato de adenosina (abbr. ATP , ing.  ATP ) - trifosfato de nucleósido , que es de gran importancia en el metabolismo de la energía y las sustancias en los organismos. El ATP es una fuente universal de energía para todos los procesos bioquímicos que ocurren en los sistemas vivos, en particular para la formación de enzimas. El descubrimiento de la sustancia ocurrió en 1929 por un grupo de científicos: Karl Loman , Cyrus Fiske y Yellapragada Subbarao [2] , y en 1941 Fritz Lipman demostró que el ATP es el principal portador de energía en la célula [3] .

Estructura

El ATP está formado por adenina , unida por un átomo de nitrógeno 9 al átomo de carbono 1' de un azúcar ( ribosa ), que a su vez está unida al átomo de carbono 5' del azúcar a un grupo trifosfato . En muchas reacciones metabólicas, los grupos adenina y azúcar permanecen inalterados, pero el trifosfato se convierte en difosfato y monofosfato, lo que da lugar a derivados de ADP y AMP , respectivamente . Los tres grupos fosforilo están etiquetados como alfa (α), beta (β) y, para el fosfato terminal, gamma (γ).

En una solución neutra, el ATP ionizado existe principalmente en forma de ATP 4− , con una pequeña proporción de ATP 3− [4] .

Unión de cationes metálicos a ATP

Al ser polianiónico y contener un grupo polifosfato potencialmente quelante, el ATP se une a los cationes metálicos con gran afinidad. La constante de unión para Mg 2+ es (9554) [5] . La unión de un catión divalente, casi siempre magnesio, influye fuertemente en la interacción del ATP con varias proteínas. Debido a la fuerza de la interacción ATP-Mg 2+ , el ATP existe en la célula principalmente en forma de un complejo con Mg 2+ asociado con centros de fosfato-oxígeno [4] [6] .

El segundo ion de magnesio es crítico para la unión de ATP en el dominio quinasa [7] . La presencia de Mg 2+ regula la actividad quinasa [8] .

Propiedades químicas

Nombre sistemático de ATP:

9-β-D-ribofuranosiladenina-5'-trifosfato , o 9-β-D-ribofuranosil-6-amino-purina-5'-trifosfato .

Químicamente, el ATP es el éster trifosfato de adenosina, que es un derivado de la adenina y la ribosa .

La base nitrogenada de purina  , la adenina, está conectada por un enlace β-N-glucosídico al carbono 1' de la ribosa. Tres moléculas de ácido fosfórico , respectivamente, están unidas al carbono 5' de la ribosa , indicadas respectivamente por las letras: α, β y γ.

ATP se refiere a los llamados compuestos macroérgicos , es decir, compuestos químicos que contienen enlaces, durante cuya hidrólisis se libera una cantidad significativa de energía. La hidrólisis de los enlaces macroérgicos de la molécula de ATP, acompañada de la eliminación de 1 ó 2 residuos de ácido fosfórico, conduce a la liberación, según diversas fuentes, de 40 a 60 kJ/mol .

ATP + H 2 O → ADP + H 3 PO 4 + energía ATP + H 2 O → AMP + H 4 P 2 O 7 + energía

La energía liberada se utiliza en una variedad de procesos que consumen energía.

Rol en el cuerpo

El papel principal del ATP en el cuerpo está asociado con el suministro de energía para numerosas reacciones bioquímicas. Al ser el portador de dos enlaces de alta energía, el ATP sirve como fuente directa de energía para muchos procesos bioquímicos y fisiológicos que consumen energía. Todas estas son reacciones de la síntesis de sustancias complejas en el cuerpo: la implementación de la transferencia activa de moléculas a través de membranas biológicas , incluso para crear un potencial eléctrico transmembrana; aplicación de la contracción muscular .

Además de la energía, el ATP realiza otras funciones igualmente importantes en el cuerpo:

Modos de síntesis

En el cuerpo, el ATP se sintetiza por fosforilación de ADP :

ADP + H 3 PO 4 + energía → ATP + H 2 O.

La fosforilación de ADP es posible de tres formas:

Los dos primeros métodos utilizan la energía de sustancias oxidadas. La mayor parte del ATP se forma en las membranas mitocondriales durante la fosforilación oxidativa por la ATP sintasa H dependiente . La fosforilación del sustrato de ADP no requiere la participación de enzimas de membrana, ocurre en el citoplasma durante la glucólisis o por transferencia de un grupo fosfato de otros compuestos macroérgicos .

Las reacciones de fosforilación de ADP y el posterior uso de ATP como fuente de energía forman un proceso cíclico que es la esencia del metabolismo energético .

En el organismo, el ATP es una de las sustancias que más se actualiza; Por lo tanto, en humanos, la vida útil de una molécula de ATP es de menos de 1 minuto. Durante el día, una molécula de ATP pasa por una media de 2000-3000 ciclos de resíntesis (el cuerpo humano sintetiza unos 40 kg de ATP al día, pero contiene aproximadamente 250 g en cada momento), es decir, prácticamente no hay reserva de ATP. en el cuerpo, y para la vida normal es necesario sintetizar constantemente nuevas moléculas de ATP.

Véase también

Notas

  1. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics  (Inglés) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 3-10. — ISBN 978-1-4987-5428-6
  2. ↑ Lohmann, K. (1929) Über die Pyrophosphatfraktion im Muskel. Naturwissenschaften 17, 624-625.
  3. ↑ Lipmann F. (1941) Adv. Enzimol. 1, 99-162.
  4. ↑ 1 2 A. C. Storer, A. Cornish-Bowden. Concentración de MgATP2- y otros iones en solución. Cálculo de las concentraciones reales de especies presentes en mezclas de iones asociados  // The Biochemical Journal. — 1976-10-01. - T. 159 , n. 1 . — P. 1–5 . — ISSN 0264-6021 . -doi : 10.1042/ bj1590001 .
  5. ↑ JE Wilson, A. Chin. Quelación de cationes divalentes por ATP, estudiada por calorimetría de titulación  // Bioquímica Analítica. - 1991-02-15. - T. 193 , n. 1 . — P. 16–19 . — ISSN 0003-2697 . -doi : 10.1016 / 0003-2697(91)90036-s .
  6. ↑ L. Garfinkel, RA Altschuld, D. Garfinkel. Magnesio en el metabolismo energético cardíaco  // Journal of Molecular and Cellular Cardiology. — 1986-10. - T. 18 , n. 10 _ — S. 1003–1013 . — ISSN 0022-2828 . - doi : 10.1016/s0022-2828(86)80289-9 .
  7. ↑ P. Saylor, C. Wang, TJ Hirai, JA Adams. Un segundo ion de magnesio es crítico para la unión de ATP en el dominio quinasa de la oncoproteína v-Fps  // Bioquímica. — 1998-09-08. - T. 37 , n. 36 . — S. 12624–12630 . — ISSN 0006-2960 . -doi : 10.1021/ bi9812672 .
  8. ↑ Xiaofeng Lin, Marina K. Ayrapetov, Gongqin Sun. Caracterización de las interacciones entre el sitio activo de una proteína tirosina quinasa y un activador de metal divalente  // Bioquímica BMC. - 2005-11-23. - T. 6 . - S. 25 . - ISSN 1471-2091 . -doi : 10.1186/ 1471-2091-6-25 .

Literatura

  Ir al elemento de Wikidata  diccionarios y enciclopedias
 Tipos de ácidos nucleicos
Bases nitrogenadas
nucleósidos
nucleótidos
ARN
ADN
análogos
Tipos de vectores
 neurotransmisores