- O que é ATP?
- Para que serve o ATP?
- Como o ATP é feito?
- Glicolise
- ciclo de Krebs
- Cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativa
- Importância do ATP
Explicamos o que é ATP, para que serve e como essa molécula é produzida. Além disso, glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa.
O que é ATP?
Nobioquímica, a sigla ATP designa Adenosina Trifosfato ou Adenosina Trifosfato, molécula orgânica pertencente ao grupo dos nucleotídeos, fundamental para o metabolismo energético do célula. O ATP é a principal fonte de energia usada na maioria dos processos e funções celulares, tanto no corpo humano quanto no corpo de outras pessoas.seres vivos.
O nome ATP vem da composição molecular desta molécula, formada por uma base nitrogenada (adenina) ligada aoátomo carbono ummolécula de açúcar pentose (também chamado de ribose), e por sua vez com trêsíons fosfatos ligados a outro átomo de carbono. Tudo isso está resumido na fórmula molecular do ATP: C10H16N5O13P3.
A molécula de ATP foi descoberta pela primeira vez em 1929 no músculo humano nos Estados Unidos por Cyrus H. Fiske e Yellapragada SubbaRow, e independentemente na Alemanha pelo bioquímico Karl Lohmann.
Embora a molécula de ATP tenha sido descoberta em 1929, não havia registro de seu funcionamento e importância nas diferentesprocessos de transferência de energia da célula até 1941, graças aos estudos do bioquímico germano-americano Fritz Albert Lipmann (ganhador do Prêmio Nobel em 1953, juntamente com Krebs).
Veja também:Metabolismo
Para que serve o ATP?
A principal função do ATP é servir de fonte de energia nas reações bioquímicas que ocorrem no interior da célula, por isso essa molécula também é conhecida como a “moeda de energia” do organismo.
ATP é uma molécula útil para conter momentaneamente o energia química liberado durante os processos metabólicos de decomposição deComida, e liberá-lo novamente quando necessário para conduzir os vários processos biológicos do corpo, como o transporte de células, promover reações que consomemEnergia ou mesmo para realizar ações mecânicas do corpo, como caminhar.
Como o ATP é feito?
Nas células, o ATP é sintetizado por meio da respiração celular, um processo que ocorre nas células.mitocôndria da célula. Durante esse fenômeno, a energia química armazenada na glicose é liberada, por meio de um processo deoxidação que liberaCO2, H2O e energia na forma de ATP. Embora a glicose seja o substrato por excelência desta reação, deve ser esclarecido queproteína e as gorduras eles também podem ser oxidados a ATP. Cada um desses nutrientes do alimentando do indivíduo possuem diferentes vias metabólicas, mas convergem para um metabólito comum: a acetil-CoA, que inicia o Ciclo de Krebs e permite que o processo de obtenção de energia química convirja, uma vez que todas as células consomem sua energia na forma de ATP.
O processo de respiração celular pode ser dividido em três fases ou estágios: glicólise (uma via anterior que só é necessária quando a célula usa glicose como combustível), o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons. Durante os primeiros dois estágios, acetil-CoA, CO2 e apenas uma pequena quantidade de ATP são produzidos, enquanto durante a terceira fase da respiração ele é produzido H2O e a maior parte do ATP por meio de um conjunto de proteínas denominado "complexo ATP sintase".
Glicolise
Como mencionado, a glicólise é uma via anterior à respiração celular, durante a qual, para cada glicose (que tem 6 carbonos), dois piruvatos são formados (a composto formado por 3 carbonos).
Ao contrário dos outros dois estágios da respiração celular, a glicólise ocorre no citoplasma da célula. O piruvato resultante desta primeira via deve entrar na mitocôndria para continuar sua transformação em Acetil-CoA e assim poder ser utilizado no ciclo de Krebs.
ciclo de Krebs
O ciclo de Krebs (também ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tricarboxílico) é um processo fundamental que ocorre na matriz das mitocôndrias celulares, e que consiste em uma sucessão de reações químicas o que tem gostoobjetivo a liberação da energia química contida na Acetil-CoA obtida a partir do processamento dos diferentes nutrientes dos alimentos do ser vivo, bem como a obtenção de precursores de outros aminoácidos necessários para reações bioquímicas de outra natureza.
Este ciclo faz parte de um processo muito maior que é a oxidação de carboidratos, lipídios e proteínas, sendo sua etapa intermediária: após a formação do Acetil-CoA com os carbonos dos referidos compostos orgânicos, e antes da fosforilação oxidativa. Onde está o ATP " montado "em uma reação catalisada por umenzima chamado ATP sintetase ou ATP sintase.
O Ciclo de Krebs opera graças a várias enzimas diferentes que oxidam completamente a Acetil-CoA e liberam duas diferentes de cada molécula oxidada: CO2 (dióxido de carbono) e H2O (água). Além disso, durante o ciclo de Krebs, uma quantidade mínima de GTP (semelhante ao ATP) é gerada e poder redutor na forma de NADH e FADH2 que será usado para a síntese de ATP no próximo estágio da respiração celular.
O ciclo começa com a fusão de uma molécula de acetil-CoA com uma molécula de oxaloacetato. Essa união dá origem a uma molécula de seis carbonos: citrato. Assim, é liberada a coenzima A. Na verdade, ela é reutilizada muitas vezes. Se houver muito ATP na célula, esta etapa é inibida.
Posteriormente, o citrato ou ácido cítrico sofre uma série de transformações sucessivas que irão originar sucessivamente isocitrato, cetoglutarato, succinil-CoA, succinato, fumarato, malato e oxaloacetato novamente. Junto com esses produtos, uma quantidade mínima de GTP é produzida para cada ciclo de Krebs completo, reduzindo a energia na forma de NADH e FADH2 e CO2.
Cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativa
O último estágio do circuito de coleta de nutrientes usa oxigênio e compostos produzidos durante o ciclo de Krebs para produzir ATP em um processo denominado fosforilação oxidativa. Durante este processo, que ocorre na membrana mitocondrial interna, NADH e FADH2 doam elétrons levando-os a um nível energeticamente mais baixo. Esses elétrons são finalmente aceitos pelo oxigênio (que, ao se juntar aos prótons, dá origem à formação de moléculas de água).
O acoplamento entre a cadeia eletrônica e a fosforilação oxidativa opera a partir de duas reações opostas: uma que libera energia e outra que usa essa energia liberada para produzir moléculas de ATP, graças à intervenção da ATP sintetase. À medida que os elétrons "viajam" pela cadeia em uma série de reações redox, a energia liberada é usada para bombear prótons através da membrana. Quando esses prótons se difundem de volta através da ATP sintetase, sua energia é usada para ligar um grupo fosfato adicional a uma molécula de ADP (difosfato de adenosina), levando à formação de ATP.
Importância do ATP
O ATP é uma molécula fundamental para os processos vitais dos organismos vivos, como transmissor de energia química para diferentes reações que ocorrem na célula, por exemplo, a síntese de macro moléculas complexo e fundamental, como os doDNA, RNA ou para a síntese de proteínas que ocorre dentro da célula. Assim, o ATP fornece a energia necessária para permitir a maioria das reações que ocorrem no corpo.
A utilidade do ATP como molécula “doadora de energia” é explicada pela presença de ligações fosfato, ricas em energia. Essas mesmas ligações podem liberar uma grande quantidade de energia ao “quebrar” quando o ATP é hidrolisado em ADP, ou seja, quando perde um grupo fosfato devido à ação da água. Reação de hidrólise ATP é o seguinte:
O ATP é essencial, por exemplo, para a contração muscular.ATP é a chave para o transporte de macromoléculas através domembrana plasmática (exocitose e endocitose celular) e também para comunicação sináptica entreneurônios, por isso sua síntese contínua é essencial, a partir da glicose obtida dos alimentos. Tamanha é a sua importância para o vida, que a ingestão de alguns elementos tóxicos que inibem os processos do ATP, como o arsênio ou o cianeto, é letal e causa a morte do organismo de forma fulminante.