Trifosfato de adenosina (ATP) es una molécula portadora de energía conocida como «la moneda de energía de la vida» o «el combustible de la vida», porque es la fuente de energía universal para todas las células vivas.

Todos los organismos vivos se componen de células que dependen del ATP para satisfacer sus necesidades energéticas. El ATP se produce al convertir los alimentos que comemos en energía. Es un bloque de construcción esencial para todas las formas de vida. Sin ATP, las células no tendrían el combustible o el poder para realizar las funciones necesarias para mantenerse vivas y eventualmente morirían. Todas las formas de vida dependen del ATP para hacer las cosas que deben hacer para sobrevivir.

Este artículo explica cómo funciona el trifosfato de adenosina, cómo se produce, por qué el ATP es tan importante para los procesos celulares y qué lo hace vital para todas las formas de vida.

Cómo funciona ATP

El ATP está hecho de una base nitrogenada (adenina) y una molécula de azúcar (ribosa), que crean adenosina, más tres moléculas de fosfato. Si la adenosina solo tiene una molécula de fosfato, se llama monofosfato de adenosina (AMP). Si tiene dos fosfatos, se llama difosfato de adenosina (ADP).

Aunque la adenosina es una parte fundamental del ATP, cuando se trata de proporcionar energía a una célula y alimentar los procesos celulares, las moléculas de fosfato son lo que realmente importa. La composición más cargada de energía para la adenosina es ATP, que tiene tres fosfatos.

ATP fue descubierto por primera vez en la década de 1920. En 1929, Karl Lohmann, un químico alemán que estudiaba las contracciones musculares, aisló lo que ahora llamamos trifosfato de adenosina en un laboratorio. En ese momento, Lohmann llamó ATP por un nombre diferente. No fue hasta una década después, en 1939, que el ganador del Premio Nobel Fritz Lipmann estableció que el ATP es el portador universal de energía en todas las células vivas y acuñó el término «enlaces de fosfato ricos en energía».

Lipmann se centró en los enlaces fosfato como la clave para que el ATP sea la fuente de energía universal para todas las células vivas, porque el trifosfato de adenosina libera energía cuando uno de sus tres enlaces fosfato se rompe para formar ADP. ATP es una molécula de alta energía con tres enlaces de fosfato; ADP es de baja energía con solo dos enlaces de fosfato.

Los dos y los tres de ATP y ADP

adenosina triel fosfato (ATP) se convierte en adenosina difosfato (ADP) cuando una de sus tres moléculas de fosfato se libera y libera energía («tri» significa «tres», mientras que «di» significa «dos»). Por el contrario, el ADP se convierte en ATP cuando se agrega una molécula de fosfato. Como parte de un ciclo de energía en curso, el ADP se recicla constantemente en ATP.

Al igual que una batería recargable con un estado de carga fluctuante, ATP representa una batería completamente cargada y ADP representa el «modo de bajo consumo». Cada vez que una molécula de ATP totalmente cargada pierde un enlace fosfato, se convierte en ADP; la energía se libera a través del proceso de ATP que se convierte en ADP.

Por otro lado, cuando se agrega un enlace de fosfato, el ADP se convierte en ATP. Cuando el ADP se convierte en ATP, lo que antes era una molécula de adenosina (ADP) de baja energía se convierte en ATP totalmente cargado. Este ciclo de creación y agotamiento de energía ocurre una y otra vez, al igual que la batería de su teléfono inteligente se puede recargar innumerables veces durante su vida útil.

Cómo se hace el ATP

El cuerpo humano utiliza moléculas contenidas en las grasas, proteínas y carbohidratos que comemos o bebemos como fuentes de energía para producir ATP. Esto sucede a través de un proceso llamado hidrólisis.

Después de digerir los alimentos, se sintetizan en glucosa, que es una forma de azúcar. La glucosa es la principal fuente de combustible que utilizan las mitocondrias de nuestras células para convertir la energía calórica de los alimentos en ATP, que es una forma de energía que las células pueden utilizar.

El ATP se produce a través de un proceso llamado respiración celular que ocurre en las mitocondrias de una célula. Las mitocondrias son pequeñas subunidades dentro de una célula que se especializan en extraer energía de los alimentos que comemos y convertirla en ATP.

Las mitocondrias pueden convertir la glucosa en ATP a través de dos tipos diferentes de respiración celular:

  • Aeróbico (con oxígeno)
  • Anaeróbico (sin oxígeno)

La respiración celular aeróbica transforma la glucosa en ATP en un proceso de tres pasos, como sigue:

  • Paso 1: glucólisis
  • Paso 2: El ciclo de Krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico)
  • Paso 3: cadena de transporte de electrones

Durante la glucólisis, la glucosa (es decir, el azúcar) de las fuentes alimenticias se descompone en piruvato moléculas. A esto le sigue el ciclo de Krebs, que es un proceso aeróbico que usa oxígeno para terminar de descomponer el azúcar y convierte la energía en transportadores de electrones que alimentan la síntesis de ATP. Por último, la cadena de transporte de electrones (ETC) bombea protones cargados positivamente que impulsan la producción de ATP a lo largo de la membrana interna de la mitocondria.

Las mitocondrias fabrican ATP

Las mitocondrias son miniestructuras dentro de una célula que convierten la glucosa en «la molécula de energía» conocida como ATP a través de la respiración celular aeróbica o anaeróbica.

El ATP también se puede producir sin oxígeno (es decir, anaeróbico), que es algo que hacen las plantas, las algas y algunas bacterias al convertir la energía contenida en la luz solar en energía que puede ser utilizada por una célula a través de la fotosíntesis.

El ejercicio anaeróbico significa que su cuerpo está trabajando «sin oxígeno». La glucólisis anaeróbica ocurre en las células humanas cuando no hay suficiente oxígeno disponible durante un entrenamiento anaeróbico. Si no hay oxígeno presente durante la respiración celular, el piruvato no puede entrar en el ciclo de Krebs y se oxida en ácido láctico. En ausencia de oxígeno, la fermentación del ácido láctico produce ATP de forma anaeróbica.

La sensación de ardor que siente en sus músculos cuando está resoplando y resoplando durante el entrenamiento anaeróbico de intervalos de alta intensidad (HIIT, por sus siglas en inglés) que maximiza su capacidad aeróbica o durante un entrenamiento extenuante de levantamiento de pesas es el ácido láctico, que se usa para producir ATP a través de glicólisis anaeróbica.

Durante el ejercicio aeróbico, las mitocondrias tienen suficiente oxígeno para producir ATP aeróbicamente. Sin embargo, cuando está sin aliento y sus células no tienen suficiente oxígeno para realizar la respiración celular aeróbicamente, el proceso aún puede ocurrir de manera anaeróbica, pero crea una sensación de ardor temporal en los músculos esqueléticos.

Por qué el ATP es tan importante

El ATP es esencial para la vida y nos permite hacer las cosas que hacemos. Sin ATP, las células no podrían utilizar la energía contenida en los alimentos para impulsar los procesos celulares, y un organismo no podría mantenerse con vida.

Como ejemplo del mundo real, cuando un automóvil se queda sin gasolina y está estacionado al costado de la carretera, lo único que hará que el automóvil vuelva a ser manejable es volver a poner un poco de gasolina en el tanque. Para todas las células vivas, el ATP es como la gasolina en el tanque de combustible de un automóvil. Sin ATP, las células no tendrían una fuente de energía utilizable y el organismo moriría.

Una palabra de MEDSALUD

Comer una dieta bien balanceada y mantenerse hidratado debería darle a su cuerpo todos los recursos que necesita para producir suficiente ATP. Aunque algunos atletas pueden mejorar levemente su rendimiento al tomar suplementos o ayudas ergonómicas diseñadas para aumentar la producción de ATP, es discutible que la suplementación oral con trifosfato de adenosina en realidad aumente la energía.

Siempre use el sentido común y hable con un proveedor de atención médica antes de gastar dinero o ingerir suplementos que hagan afirmaciones de marketing potencialmente exageradas sobre el aumento de la energía al aumentar la producción de ATP.

Preguntas frecuentes

  • ¿Cuánto ATP puede producir una célula cada día?

    Una célula promedio en el cuerpo humano usa alrededor de 10 millones de moléculas de ATP por segundo y puede reciclar todo su ATP en menos de un minuto. Durante 24 horas, el cuerpo humano convierte su peso en ATP.

  • ¿Existe un vínculo entre el ATP y la baja energía?

    Las deficiencias de ATP pueden reducir la energía y hacerte sentir letárgico. Aunque comer una dieta bien balanceada y mantenerse hidratado debería darle a su cuerpo suficiente combustible para producir suficiente ATP, ciertas enfermedades como la fibromialgia y el síndrome de fatiga crónica pueden interrumpir la hidrólisis de ATP.

  • ¿Puede el metabolismo de la adenosina afectar el sueño?

    Las tasas de metabolismo de la adenosina pueden afectar su vulnerabilidad a la privación del sueño y la calidad de su sueño profundo. La investigación sugiere que los ciclos de sueño y vigilia están influenciados por la forma en que se metaboliza la adenosina en el cerebro.

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