Fosfato de alta enerxía

O termo fosfato de alta enerxía pode significar dúas cousas:

 Un enlace fosfato-fosfato formado cando se xeran compostos como a adenosina difosfato ou a adenosina trifosfato.
 Un composto que contén estes enlaces, como os nucleósidos difosfato e trifosfato, e compostos que almacenan alta enerxía no músculo, os fosfáxenos. Cando se fala do conxunto ou pool de fosfatos de alta enerxía na célula, estase a falar da concentración total destes compostos con estes enlaces de alta enerxía. Compostos cun fosfato, como moitos azucres fosfato, denomínanse tamén compostos fosfatados de alta enerxía (por exemplo, o fosfoenolpiruvato ou o 1,3-difosfoglicerato).A. Lehninger. Principios de Bioquímica. Edit. Omega. Barcelona 1988. Páxina 374. ISBN 84-282-0738-0. A fosfocreatina contén tamén enlaces fosfato de alta enerxía.

En realidade, hai que salientar que o termo enlace de 'alta enerxía' referido aos enlaces destes fosfatos é un pouco equívoco, porque o cambio de enerxía libre negativo non se debe directamente á rotura destes enlaces senón a toda a reacción química no seu conxunto. A rotura destes enlaces, como a rotura da maioría dos enlaces, é endergónica e consome enerxía en lugar de liberala. O que ocorre é que o cambio de enerxía libre negativo débese a que os enlaces que se forman despois da hidrólise (ou a fosforilación dun residuo polo ATP) son inferiores en enerxía aos enlaces que estaban presentes antes da hidrólise. (Isto inclúe todos os enlaces implicados na reacción, non só os enlaces dos fosfatos). Este efecto débese a diversos factores incluíndo unha estabilización de resonancia e a solvatación dos produtos en relación cos reactivos.

Os enlaces fosfato de alta enerxía son enlaces de pirofosfato, chamados enlaces anhidro ácidos (ou fosfoanhidro) formados por captación de derivados do ácido fosfórico e deshidratación. Como consecuencia, a hidrólise destes enlaces é exergónica en condicións fisiolóxicas, liberando enerxía.
+ Enerxía liberada por reaccións de fosfatos de alta enerxía Reacción ΔG [kJ/mol] ATP + H2O → ADP + Pi   -30,5 ADP + H2O → AMP + Pi   -30,5 ATP + H2O → AMP + PPi  -40,6 PPi + H2O → 2 Pi   -31,8 AMP + H2O → A + Pi   -12,6

Excepto no caso do PPi → 2 Pi, estas reaccións, en xeral, non están incontroladas nas células senón que están acopladas a outros procesos que precisan enerxía. Así, as reaccións de fosfatos de alta enerxía poden:
 proporcionar enerxía a procesos celulares, permitindo que funcionen
 acoplar procesos a un nucleósido particular, permitindo o control do proceso
 impulsar unha reacción fóra do seu equilibrio (impulsala á dereita) ao promover unha dirección da reacción na que é máis rápida do que o equilibrio.

A única excepción é valiosa porque permite que unha soa hidrólise do ATP, como é ATP + 2H2O → AMP + PPi, xere a enerxía da hidrólise de dous enlaces de alta enerxía, ao hidrolizarse o PPi nunha reacción separada. O AMP é rexenerado a ATP en dúas etapas, coa reacción de equilibrio ATP + AMP  2ADP, seguida da rexeneración do ATP polos medios habituais, como a fosforilación oxidativa ou outras vías de produción de enerxía como a glicólise.

A miúdo, os enlaces fosfato de alta enerxía debúxanse utilizando o carácter '~'. Con esta notación o ATP escribiríase A-P~P~P. Esta notaciónn foi inventada por Fritz Albert Lipmann, que foi o primeiro que propuxo que o ATP era a principal molécula de transferencia de enerxía da célula, en 1941. A notación enfatiza a natureza especial deste enlaces.Lubert Stryer Biochemsitry, 3rd edition, 1988. Chapter 13, p. 318 L. Stryer indica sobre eles o seguinte: 

 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 
 McGilvery, R. W. e Goldstein, G., Biochemistry - A Functional Approach, W. B. Saunders and Co, 1979, 345-351.

Categoría:Fosfatos