¿Qué enzimas Fosforilan?

Enzimas llamadas quinasas catalizan la transferencia de grupos fosforilo a las moléculas orgánicas. El origen del grupo fosforilo en la mayoría de reacciones de fosforilación es una molécula llamada adenosina trifosfato, abreviada ATP.

La fosforilación oxidativa es el proceso por el que se forma ATP como resultado de la transferencia de electrones desde el NADH o del FADH2 al O2 a través de una serie de transportadores de electrones. En los organismos aeróbicos, esta es la principal fuente de ATP.

La fosforilación a nivel de sustrato es la síntesis de ATP acoplada a una reacción exergónica sin intervención de la enzima ATP-sintasa. Está mediada por enzimas quinasas y se produce, por ejemplo, en el ciclo de Krebs o en la glucólisis; constituye únicamente una pequeña parte del total de ATP producido en la célula.

Proceso mediante el cual se agrega un grupo de fosfato a una molécula, como un azúcar o una proteína.

El complejo ATP sintasa (EC 7.1.2.2) o complejo V o F_oF₁-ATP sintasa (F = factor de acoplamiento, en inglés coupling factor) es una enzima transmembranal que cataliza la síntesis de ATP a partir de ADP, un grupo fosfato y la energía suministrada por un flujo de protones (H⁺).

La fosforilación oxidativa tiene lugar en la membrana interna mitocondrial, a diferencia de las del ciclo del ácido cítrico y oxidación de los ácidos grasos que tienen lugar en la matriz.

En vertebrados, la investigación se ha centrado principalmente en la fosforilación de los aminoácidos serina, treonina y tirosina. Sin embargo, una evidencia creciente sugiere que la fosforilación de otros aminoácidos “no canónicos” también regula aspectos críticos de la biología celular.

La principal razón que explica esta rápida fosforilación de la glucosa tras su entrada en la célula, es prevenir su difusión al exterior, ya que la fosforilación añade un grupo fosfato cargado que impide que la glucosa-6-fosfato pueda atravesar la membrana plasmática.

Pero para poder producir la fosforilación de la glucosa, la célula debe aportar una molécula de ATP, mediante una reacción de hidrólisis, a este aumento de energía de un compuesto se le denomina energía de activación.

ATP y ADP: la hidrólisis del adenosín trifosfato

Los enlaces entre las moléculas de fosfato se rompen con la adición de agua. Estos enlaces son inestables y, por tanto, se rompen fácilmente. La reacción es catalizada por la enzima ATP hidrolasa (ATPasa).

La ATP sintasa es la enzima responsable de la síntesis de una molécula, que equivale a la moneda de cambio de energía del metabolismo celular: el adenosíntrifosfato o ATP. Además es la molécula que proporciona energía química a la célula al convertirse en adenosindifosfato (ADP) por medio de su hidrólisis.

La fosforilación de proteínas es el principal mecanismo en la regulación de la organización del citoesqueleto durante el ciclo y la diferenciación celular.

La hexoquinasa es la enzima que cataliza la primera reacción de la vía glucolítica: la fosforilación de la glucosa a glucosa 6-fosfato con el consumo de una molécula de ATP.

Se refiere al proceso de formación del ATP durante la fotosíntesis. También se conoce como fosforilación fotosintética. La energía luminosa excita y desplaza electrones de la clorofila y otros pigmentos presentes en las plantas.

La fosfofructoquinasa-1 es la enzima principal de la regulación de la glucólisis, actúa como una llave de agua, si está activa cataliza muchas reacciones y se obtiene más fructosa-1,6-bisfosfato, lo que permitirá a las enzimas siguientes transformar mucho piruvato.

Las V-ATPasas son enzimas multiméricas con una composición de subunidades análoga a las Fo. F1 ATPasas, poseen un dominio hidrofílico V1, involucrado en la hidrólisis de ATP (dominio catalítico) y un dominio hidrofóbico Vo enlazado a la membrana y responsable de la conductancia de protones⁽⁶⁾.

¿Cuántas moleculas de ATP se producen? 26-28 moléculas de ATP – en Fosforilación oxidativa. La respiración celular anaeróbica ocurre en ausencia de oxígeno. Este mecanismo sólo produce 2 moléculas de ATP; se obtiene energía a partir del piruvato que se produjo en la glucólisis.

Resumen: fosforilación oxidativa

La cadena de transporte de electrones es una serie de proteínas incrustadas en la membrana interna de la mitocondria. En la matriz, el NADH y el FADH2 depositan sus electrones en la cadena (en el primer y segundo complejos de la cadena, respectivamente).

Las células de tu cuerpo funcionan generando ATP a partir de los alimentos que consumes. Luego, cuando la célula necesita realizar una función, rompe dichas moléculas de ATP para liberar la energía contenida en sus enlaces y así alimentar las reacciones químicas necesarias para realizar sus propósitos.

Las proteínas fosfatasas son enzimas que desfosforilan proteínas en residuos de tirosina y serina/treonina y están implicadas en diversos procesos celulares, cuyas funciones han sido mejor caracterizadas en células eucariontes.

Las quinasas de proteínas (comúnmente denominadas proteína-quinasas por calco del inglés) fosforilan una proteína en algún residuo aminoácido con grupo alcohol, transfiriendo el fosforilo desde el ATP; se rompe un enlace fosfoanhídrido y se forma un fosfoéster.

Tipo de enzima (proteína que acelera las reacciones químicas en el cuerpo) que añade sustancias químicas llamadas fosfatos a otras moléculas, como azúcares o proteínas. Esto puede hacer que otras moléculas de la célula se vuelvan activas o inactivas. Las cinasas participan en muchos procesos celulares.

La glucosa-6-fosfatasa (G6Pase) (EC 3.1.3.9) es una enzima que se encarga de la regulación de la glucosa.

Síntesis de glucosa-6-fosfato

Esta reacción es catalizada por la enzima hexoquinasa en la mayoría de las células, y en los animales superiores, también por la glucoquinasa, en determinadas células como los hepatocitos (células del hígado).