Objetivos de aprendizaje
Al finalizar esta sección, comenzarás a ser capaz de:
- Comparar los procesos de generación de energía dentro de diferentes tipos de células.
Todos los organismos vivos necesitan energía para realizar sus procesos vitales. La energía, como aprendiste anteriormente en el capítulo sobre las enzimas, es la capacidad de realizar un trabajo o de crear algún tipo de cambio. Usted conoce o ha aprendido sobre muchos procesos que pueden requerir energía:
- Movimiento
- Reproducción
- Mantenimiento de la homeostasis de muchas condiciones diferentes
- Adquisición y digestión de alimentos
- Producción de proteínas
Así como los seres vivos deben consumir continuamente alimentos para reponer sus suministros de energía, las células deben producir continuamente más energía para reponer la utilizada por las muchas reacciones químicas que requieren energía y que tienen lugar constantemente. En conjunto, todas las reacciones químicas que tienen lugar dentro de las células, incluidas las que consumen o generan energía, se denominan metabolismo celular.
Una célula viva no puede almacenar cantidades significativas de energía libre. La energía libre es la energía que no está almacenada en las moléculas. Un exceso de energía libre provocaría un aumento de calor en la célula, lo que desnaturalizaría las enzimas y otras proteínas, y destruiría la célula. En cambio, una célula debe ser capaz de almacenar energía de forma segura y liberarla para utilizarla sólo cuando sea necesario. Las células vivas lo consiguen mediante el ATP, que puede utilizarse para cubrir cualquier necesidad energética de la célula. ¿Cómo? Funciona como una batería recargable.
Cuando el ATP se descompone, se libera energía. Esta energía es utilizada por la célula para realizar trabajo. Por ejemplo, en el trabajo mecánico de la contracción muscular, el ATP suministra energía para mover las proteínas musculares contráctiles.
El ATP es una molécula de aspecto complejo, pero para nuestros propósitos se puede pensar en ella como una batería recargable. El ATP, la forma completamente cargada de nuestra batería, está compuesto por tres fosfatos (la parte «TP» de ATP significa «tri fosfato») unidos a un azúcar y a una adenina (la parte «A» de ATP) (Figura 1). Cuando se rompe el último fosfato del ATP, se libera energía. El resultado es un solo fosfato y una molécula llamada ADP («D» significa «di» que significa dos).
Se necesita una gran cantidad de energía para recargar una molécula de ADP en ATP. Esta energía se almacena en el enlace entre el segundo y el tercer fosfato. Cuando este enlace se rompe, la energía se libera de forma que la célula pueda utilizarla.