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El AMP cíclico se encuentra en organismos eucariotas y procariotas. Los organismos eucariotas son organismos que contienen un núcleo y orgánulos unidos a una membrana. Ejemplos de organismos eucariotas son los animales, las plantas, los protistas y los hongos. Los organismos procariotas no tienen núcleo ni orgánulos membranosos. Un ejemplo de procariota son las bacterias.
Los segundosmensajeros son moléculas liberadas por las células en respuesta a los primeros mensajeros, que son moléculas de señalización extracelular. Hay tres tipos de segundos mensajeros que son los nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc), el inositol trifosfato (IP3) y el diacilglicerol (DAG), y los iones de calcio (Ca2+).
¿Cuál es la definición de AMP cíclico?
La definición deAMP cíclico es una molécula fabricada a partir de ATP mediante la enzima adenilil ciclasa. Esta transformación puede mostrarte que se eliminan dos de los fosfatos de la molécula de ATP, quedando el fosfato sobrante unido al azúcar en forma de anillo.
Figura 1. Diagrama de transformación del AMP cíclico. Fuente: OpenStax College Biology
¿Cuál es la función del AMP cíclico?
La función del AMP cíclico ayuda a regular los metabolismos del glucógeno, el azúcar y los lípidos. Una vez que el ATP se transforma en AMP cíclico, es capaz de activar la enzima proteína cinasa A. Esta activación de la enzima PKA permite que se produzca la respuesta celular.
La proteína cinasaA es una enzima que se encuentra en distintos tipos de células y tiene una proteína diana diferente según el tipo de célula en que se encuentre. También se conoce como proteína cinasa dependiente del AMPc.
¿Qué activa el AMP cíclico?
Para sintetizar AMP cíclico, debe activarse la adenilato ciclasa. La adenilato ciclasa se activa mediante la proteína G estimuladora, un tipo de proteína reguladora que se conoce como proteína de unión a nucleótidos de guanilato. Existe un ciclo para las proteínas G que les permite crear más o menos AMP cíclico:
La hormona se une al receptor.
El receptor unido a la hormona se une a la proteína G y sustituye el GDP (estado inactivo) por GTP (estado activo).
Las proteínas G activas reaccionan con la adenilato ciclasa.
La proteína G vuelve al estado GDP mediante hidrólisis y lo vuelve inactivo.
¿Qué desactiva el AMP cíclico?
El AMP cíclico es desactivado por un tipo de enzimas denominadas fosfodiesterasas. Desactivan el AMP cíclico rompiendo el anillo que se encuentra en la estructura del AMP cíclico. Cuando se rompe el anillo del AMP cíclico, éste se convierte en AMP.
¿Cuál es la estructura del AMP cíclico?
El AMP cíclico tiene la fórmula química de C10H12N5O6P, y su estructura puede verse en la Figura 2 siguiente.
Figura 2. Estructura química del AMP cíclico. Fuente: wikipedia.org
Vía del AMP cíclico
La vía del AMP cíclico muestra la creación de larespuesta celular desde que la adenilil ciclasa transforma el ATP en AMP cíclico. Este AMP cíclico es capaz de activar la proteína quinasa A y permite que se produzca la respuesta celular.
AMP cíclico en el operón lac
El operón lac es un grupo de genes con un promotor que codifican proteínas para utilizar la lactosa como fuente de energía para las bacterias entéricas. Las bacterias entéricas son bacterias que se encuentran en los intestinos.
Recuerda que las bacterias prefieren utilizar la glucosa como su combustible preferido, por lo que para que el operón lac se active, es necesario que no haya glucosa disponible para ellas.
El AMP cíclico también se encuentra en el operón lac, donde regula la proteína activadora del catabolito (PAC). La ARN polimerasa, una enzima que se encuentra en el operón lac y que ayuda en la transcripción, no se une tan bien al promotor como cabría esperar, por lo que necesita que la CAP le ayude uniéndose a una región de ADN próxima al promotor. El CAP unido junto al promotor ayudará a la ARN polimerasa a unirse al promotor. El gen de CAP se encuentra en el cromosoma bacteriano y no está situado cerca del operón lac, pero está constantemente "activado ", por lo que CAP siempre puede controlar los niveles de glucosa. CAP no siempre es capaz de unirse al ADN y, en su lugar, se regula mediante AMP cíclico (AMPc).
E. coli utiliza el AMPc como señal cuando los niveles de glucosa son bajos, y el AMPc es capaz de cambiar la forma de CAP para permitir que se una al ADN.
Recuerda que los niveles de AMPc dependen de la cantidad de glucosa que pueda transportarse a la célula. Si hay niveles altos de glucosa, entonces hay niveles bajos de AMPc. Si los niveles de glucosa son bajos, los niveles de AMPc son altos.
Similitudes y diferencias entre el AMP cíclico y el AMP
Existen algunas similitudes entre el AMP cíclico y el AMP:
Ambos son nucleótidos.
Ambos derivan del ATP.
Tienen una estructura similar con un azúcar ribosa, una base adenina y un grupo fosfato.
Existen algunas diferencias entre el AMP cíclico y el AMP:
El AMP cíclico tiene forma cíclica, mientras que el AMP no.
El AMP cíclico es un mensajero secundario, y el AMP es un nucleótido que se convierte en ADP y ATP.
AMP cíclico - Puntos clave
- El AMP cíclico es una molécula fabricada a partir de ATP mediante la enzima adenilil ciclasa.
- El AMP cíclico ayuda a regular los metabolismos del glucógeno, el azúcar y los lípidos.
- El AMP cíclico se activa mediante la adenilato ciclasa. El AMP cíclico se desactiva mediante la fosfodiesterasa.
- El AMP cíclico activa la proteína quinasa A y le permite producir una respuesta celular.
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