¿Qué es la fosforilación a nivel del sustrato?

Escrito por john brennan | Traducido por nicolás arellano
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¿Qué es la fosforilación a nivel del sustrato?
La fosforilación a nivel del sustrato es otra manera que tienen las células de fabricar ATP. (Thinkstock Images/Comstock/Getty Images)

El trifosfato de adenosina (ATP, por sus siglas en inglés) actúa como una moneda para las células. Cuando estas llevan adelante actividades que requieren de energía, tienen que gastar un poco de su ATP. Al igual que tienes que hacer dinero para pagar las cuentas, las células tienen que producir ATP para poder cubrir lo que gastan. Hay un par de maneras de lograrlo: una es a través de la fosforilación a nivel del sustrato.

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Energía

Para hacer ATP se necesita energía. Tus células la obtienen de las moléculas que son ricas en energía, como la glucosa, a través de una serie de reacciones. La energía liberada se aprovecha para agregar un grupo fosfato al difosfato de adenosina (ADP) para convertirla en ATP. En la fosforilación a nivel del sustrato, el ADP y uno o más intermediarios de la glucosa u otro compuesto similar se juntan y un grupo fosfato se transfiere de ahí al ADP.

Enzimas

Para que el traslado sea exitoso tiene que haber una ayuda. Las enzimas son proteínas catalizadoras, unas moléculas gigantes que aceleran importantes reacciones de tus células. La molécula que es alterada por esta enzima pasa a ser su sustrato. Las que catalizan la fosforilación a nivel del sustrato se parecen un poco a los vendedores de bienes raíces arreglando una compra: juntan al comprador y al vendedor y se aseguran de que el trato se realice de manera adecuada. Por ejemplo, en una reacción se puede dar que una enzima denominada piruvato quinasa catalice el traslado de un fosfato desde una molécula, conocida como fosfoenolpiruvato, a otra, que se llama ADP.

Reversibilidad

Las reacciones catalizadas por enzimas son reversibles, lo que significa que pueden ir en los dos sentidos. Al igual que la piruvato kinasa puede catalizar un fosfato desde el fosfoenolprivato al ADP, también puede catalizar un fosfato desde un ATP a un piruvato. La dirección en que la reacción se sucede depende de las concentraciones de los reactivos y los productos. Esa es una de las razones por la que es importante para tus células regular de cerca los caminos metabólicos, de manera que tengan las moléculas disponibles que se necesitan en todo momento.

Fosforilación oxidativa

La fosforilación a nivel del sustrato sucede durante la glicólisis y el ciclo del ácido cítrico, dos de los caminos clave en la bioquímica metabólica. Sin embargo, no es la única manera en la que las células pueden producir ATP. Dentro de la mitocondria, el ATP se genera a través de la fosforilación oxidativa. En última instancia, la mayor parte del ATP viene de aquí más que de la fosforilación a nivel del sustrato. Y esa es la razón por la que el ácido cianhídrico es un veneno mortal: se adhiere a una enzima importante dentro de la mitocondria de manera que no se pueda dar la fosforilación oxidativa. Por sí sola, la fosforilación a nivel del sustrato no es suficiente para abastecer de ATP a todas las células.

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