La fosforilación es la adición de un grupo fosfato a cualquier otra molécula. La reacción opuesta a la fosfatación. En el metabolismo, la fosforilación es el mecanismo básico de transporte de energía desde los lugares donde se produce hasta los lugares donde se necesita. Pero, además, es uno de los principales mecanismos de regulación de la actividad de proteínas en general y de las enzimas en particular.
La fosforilación más importante para el metabolismo es la fosforilación del adenosín difosfato (ADP), es decir, la adición de un grupo fosfato al ADP para formar adenosín trifosfato (ATP):
ADP + P → ATP + H2O
El ATP así formado transporta la energía del enlace convirtiéndose en la moneda de cambio energética del metabolismo.
Esto significa, por tanto, que la fosforilación es el proceso de formación del ATP durante la fase luminosa de la fotosíntesis. La energía lumínica excita y desplaza electrones de la clorofila y otros pigmentos presentes en las plantas, algas y cianobacterias. La energía asociada con los electrones excitados se almacena en el ATP en un proceso que produce más moléculas de este tipo a partir de ADP y fosfato inorgánico.
Y para entenderlo mejor, fosforilar o bien, la fosforilación se trata del proceso mediante el cual se agrega un grupo de fosfato a una molécula, como un azúcar o una proteína.
La fosforilación es la introducción de un grupo fosfato dentro de una biomolécula, en un proceso que normalmente está controlado por una fosforilasa. El fosfato es capaz de combinar fácilmente con un compuesto inerte, transformándolo en químicamente activo. La primera fase de mucha reacción química es la fosforilación, que se trata del mecanismo básico de transporte de energía desde donde se produce hasta donde se necesita.
Funciones de la fosforilación:
- Regulación de actividad enzimática: la fosforilación puede activar o desactivar enzimas al cambiar su conformación y actividad. Por ejemplo, la fosforilación de una enzima puede activarla, lo que desencadena una cascada de reacciones bioquímicas.
- Transducción de señales: es un mecanismo clave en la transducción de señales intracelulares. Las señales extracelulares, como las hormonas o factores de crecimiento, pueden inducir la fosforilación de proteínas en cascadas de señalización, lo que lleva a respuestas celulares específicas. Ejemplo: La fosforilación de proteínas en la vía de señalización de la insulina regula la absorción de glucosa en las células.
- Regulación del ciclo celular: controla el ciclo celular al regular las actividades de proteínas involucradas en la división celular y el crecimiento. La fosforilación y desfosforilación de proteínas específicas guían las fases del ciclo celular, como la replicación del ADN y la mitosis.
- Regulación de la expresión génica: la fosforilación de factores de transcripción puede regular la expresión de genes, controlando qué genes se transcriben y cuándo. Este proceso es crucial para la respuesta celular a estímulos externos y al ambiente interno.
- Control del metabolismo: la fosforilación regula muchas vías metabólicas, como la glucólisis y la gluconeogénesis. Ejemplo: La fosforilación de enzimas clave en estas vías puede aumentar o disminuir la tasa de producción de energía en la célula.
- Regulación de proteínas estructurales: la fosforilación de proteínas estructurales puede afectar su función y ubicación celular. Por ejemplo, la fosforilación de proteínas del citoesqueleto puede influir en la forma de la célula y su capacidad para moverse.
- Membranas celulares y transducción de señales: en membranas celulares, la fosforilación de lípidos y proteínas permite la transducción de señales desde el exterior al interior de la célula. Ejemplo: La fosforilación de proteínas receptoras de membrana puede iniciar una cascada de eventos en respuesta a una molécula señalizadora.
- Estabilidad y degradación de proteínas: la fosforilación puede marcar proteínas para su degradación por el sistema proteasomal. También puede regular la estabilidad de las proteínas, afectando su vida media en la célula.
