Transportadores de energía

La hidrólisis de algunos nucleótidos trifosfato proporciona la energía química nece­saria para impulsar una amplia variedad de reacciones químicas. El ATP (adenosín trifosfato) es el más utilizado, aunque el UTP, el GTP y el CTP también se emplean en reacciones específicas.
La importancia biológica del ATP radica en que los grupos fosfato se unen entre sí mediante enlaces ricos en energía. Esta energía se acumula al formarse los enlaces y se libera cuando se rompen por hidrólisis. La energía acumulada en los nucleótidos, especialmente en el ATP, es como un "dinero" disponible en la célula y aceptado uni­versalmente, por ello, se los considera una "moneda de intercambio de energía".
El ATP actúa como molécula transportadora de energía entre las reacciones en las que se desprende energía y las que la necesitan .La energía desprendida en las reacciones exergónicas se utiliza para formar ATP a partir de ADP y ácido fosfórico (fosforilación), mientras que la que se necesita en reacciones endergónicas procede de la liberada cuando el ATP se hidroliza a ADP y ácido fosfórico (desfosforilación).

Si el AMP gana un fosfato se convierte en ADP y si gana otro se convierte en ATP. Las reacciones contrarias liberan fosfato y, por tanto energía.

Mensajeros químicos

Las células tienen capacidad de respuesta ante los cambios experimentados en el medio externo. Son capaces de captar señales hormonales, químicas o de otro tipo. La interacción de estas señales extracelulares o primeros mensajeros con los receptores de la superficie celular suele promover la producción de segundos mensajeros en el interior de la célula, que provocan cambios químicos en la célula. Uno de los segun­dos mensajeros es la adenosina 3' 5'-monofosfato cíclico (AMP cíclico o AMPc)..Que se forma en las células a partir del ATP intracelular, mediante una reacción catalizada por la enzima adenilato ciclasa, localizada en la membrana celular. La adenilato ciclasa se activa cuando determinadas hormonas se unen en la membrana plasmática a receptores específicos.

Coenzimas

Las coenzimas son moléculas orgánicas no proteicas que intervienen en las reacciones catalizadas enzimáticamente, actuando, en general, como transportadores de electrones. Tienen distinta naturaleza química, pero muchas de ellas son nucleótidos. A diferencia de las enzimas, las coenzimas no son específicas en cuanto al sus­trato sobre el que actúan, sino que cada grupo de coenzimas interviene en un mismo tipo de reacción, independientemente del sustrato.

Los principales nucleótidos coenzimáticos son los siguientes:

• Los nucleótidos de flavina, que están formados por una base nitrogenada, la flavina y como pentosa, un derivado de la ribosa, el ribitol. Al unirse ambos para formar el nucleósido constituyen un compuesto denominado riboflavina o vitamina B2.
Los nucleótidos de flavina son:
- El FMN (flavín mononucleótido).
- El FAD (flavín adenín dinucleótido).
Ambos son coenzimas de las deshidrogenasas, enzimas que catalizan las reaccio­nes de oxidación-reducción y se pueden encontrar tanto en forma oxidada (FAD, FMN) como en forma reducida (FADH₂, FMNH₂). Para pasar de una forma a otra, captan o ceden hidrógenos, oxidando o reduciendo el sustrato, respectivamente.

          FMN + 2H⁺ + 2 e^-  ⇔  FMNH₂                     FAD + 2H+ + 2 e-  ⇔  FADH₂   
          Forma oxidada                Forma reducida                   Forma oxidada              Forma reducida

• Los nucleótidos de piridina, que son dinucleótidos constituidos por la unión mediante enlace fosfodiéster del nucleótido de nicotinamida y el de adenina. La nicotinamida, también llamada vitamina B₃ o niacina, es una base nitrogenada derivada de la piridina.             
Existen dos nucleótidos de piridina:
- El NAD (dinucleótido de nicotinamida y adenina).
- El NADP (fosfato del dinucleótido de nicotinamida y adenina).
Son también coenzimas de las deshidrogenasas. Se pueden encontrar en forma oxidada (NAD⁺, NADP⁺) o reducida (NADH, NADPH).Intervienen en diversos proce­sos metabólicos, como la respiración celular.

• La coenzima A está formada por un derivado del ADP, el ácido pantoténico o vita­mina B₅, y una cadena corta de etilamina unida a un grupo tiol (-SH), que recibe el nombre de β-mercaptoetilamina. La coenzima A se designa abreviadam­ente con el término CoA, o bien con el de CoA-SH, para resaltar la importancia que tiene el grupo funcional tiol. Interviene en reacciones enzimáticas implicadas en el metabolismo celular.
Un derivado de la coenzima A, la acetil coenzima A (CH₃-CO-S-CoA), tiene una gran relevancia en el metabolismo celular ya que forma parte de numerosas rutas metabólicas. Surge de la unión de la coenzima A con una molécula de ácido acético mediante un enlace tioéster (entre el grupo tiol y el grupo carboxilo del ácido).