ATP (adenosina trifosfato) é a principal molécula transportadora de energia nos seres vivos. A maior parte da energia química que os organismos necessitam para realizar seu metabolismo é proveniente das reações de hidrólise dessas moléculas. Os produtos finais da hidrólise de uma molécula de ATP são ADP (adenosina difosfato), fosfato e energia. Abordaremos, a seguir, um pouco mais sobre a estrutura dessa molécula, a forma como ela é sintetizada no organismo e sua função.
O que é ATP?
A ATP (adenosina trifosfato) é a principal molécula carreadora da energia química utilizada nas mais diversas reações que ocorrem nas células. Ela funciona como um depósito de energia, acionado quando necessário para a realização de alguma reação.
A ATP é constituída por uma ribose (açúcar) ligada à adenina (base nitrogenada) e três grupos fosfato em série. Quando necessário, o último grupo fosfato dessa série é liberado, assim como a energia, que poderá ser, então, utilizada pela célula. Nessa reação é formada a ADP (adenosina difosfato), que pode ser transformada novamente em ATP por meio da adição de um fosfato e energia.
Um dos principais locais de produção de ATP são as mitocôndrias, organelas presentes nos organismos eucarióticos, responsáveis pela produção de energia. No entanto, é importante destacar que organismos procarióticos também produzem ATP, sendo que essa produção ocorre no citosol da célula, por exemplo, pelo processo de fermentação.
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Função da ATP
Como dito, a ATP é uma molécula carreadora de energia. Moléculas carreadoras de energia armazenam a energia proveniente do processo de oxidação das moléculas dos alimentos — seja em um grupo químico, que será posteriormente transferido, ou em elétrons energizados — e transportam-na até o local em que será utilizada pela célula. Além do ATP, também são moléculas carreadoras de energia a NADH e a NADPH. No entanto, a ATP é a principal delas.
Reação de hidrólise da ATP
ATP é uma molécula que armazena energia, liberando-a, quando necessário, por uma reação de hidrólise (em que ocorre a quebra de uma molécula em moléculas menores com a participação da água). Nessa reação ocorre a liberação do íon fosfato inorgânico, aqui representado por Pi, após a adição de uma molécula de água na ligação de fosfato terminal, além de energia (reação exergônica).
Os produtos finais da reação de hidrólise da ATP são a ADP (adenosina difosfato), Pi e energia, como pode ser observado na equação a seguir:
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ATP + H20 → ADP + Pi + energia livre |
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Síntese de ATP
Os organismos estão constantemente utilizando as moléculas de ATP na obtenção de energia para as mais diversas reações, sendo necessária uma reposição constante. A ATP é uma molécula que pode ser regenerada com a fosforilação (adição de fosfato) da molécula de ADP em reações endergônicas (nas quais ocorre o consumo de energia), como pode ser observado na equação a seguir:
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ADP + Pi + energia livre → ATP + H20 |
Os processos de produção de ATP e liberação de energia, por meio de sua hidrólise, formam o ciclo da ATP. A energia utilizada nessas reações é proveniente das reações de catabolismo (ou decomposição) que ocorrem nas células, como a respiração celular e a fermentação.
Na respiração celular (um processo aeróbio que ocorre na presença de oxigênio), há a decomposição de matéria orgânica em dióxido de carbono e água, liberando-se energia. Para cada molécula de glicose oxidada no processo de respiração celular, obtém-se um saldo energético final de cerca de 32 moléculas de ATP.
Na fermentação (um processo anaeróbio que ocorre na ausência de oxigênio), há a degradação parcial da matéria orgânica, sendo seu produto final dependente do organismo que realiza esse tipo de reação. O saldo energético da fermentação é de duas moléculas de ATP.
As plantas também produzem ATP. A energia utilizada para esse processo é proveniente do Sol, absorvida através do processo de fotossíntese e convertida em energia química. A energia química, antes de ser convertida em ligação química de outras moléculas orgânicas, será parcialmente armazenada nas moléculas de ATP. É importante destacar que as plantas também realizam a respiração celular.
