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Creatina

ATP - Adenosina Trifosfato, o que é?

Publicado em 22.03.2022 |
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Você sabe qual o combustível do corpo? Quais os mecanismos utilizados para produção desse combustível?

Em forma de analogia, pode-se enxergar o corpo como uma máquina (motor) cujo combustível utilizado para seu funcionamento é o ATP (adenosina trifosfato). Essa molécula (denominada moeda energética do organismo) armazena energia química de forma a possibilitar nosso trabalho mecânico.

O que é ATP?

A ATP (adenosina trifosfato) é a principal molécula carreadora da energia química (moeda energética) 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.

cadeia atp
A molécula de ATP é constituída por uma ribose ligada à adenina e três grupos fosfato em série.

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.

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.

O real aproveitamento de cada caloria ingerida até a utilização do ATP é de cerca de 25%. Essa é a eficiência do nosso “motor”. Grande parte dessa energia se perde na forma de calor durante o processo, desde a digestão do alimento, passando pela produção do ATP, armazenamento, até a posterior utilização do mesmo.

Mas de que formas o corpo transforma a energia ingerida em ATP?

Após o processo digestivo, temos macronutrientes (carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos) detentores de calorias (energia química) disponíveis para abastecer nossos sistemas de produção de ATP, os chamados sistemas de ressíntese de ATP. Eles são classificados, de acordo com a necessidade ou não de oxigênio, em aeróbio ou anaeróbio, e possuem características específicas:

  • Anaeróbio aláctico (ATP-CP): fonte imediata de energia, porém com capacidade limitada pela quantidade de fosfocreatina muscular. Utiliza a fosfocreatina armazenada no tecido muscular como fonte de energia e de fosfato para síntese de ATP de forma instantânea;
  • Anaeróbio láctico (glicolítico): fonte rápida de energia, porém resulta em acidose muscular o que limita o ritmo enzimático e sua capacidade produtiva. Utiliza glicose (glicogênio muscular) como fonte principal de energia para síntese de ATP a nível citoplasmático, sem a necessidade de oxigênio;
  • Aeróbio (oxidativo): fonte eficiente de energia com grande capacidade e duração. Nesse sistema reside o famoso ciclo de Krebs e o sistema transportador de elétrons. Utiliza preferencialmente glicose, mas pode recrutar ácidos graxos livre e aminoácidos como fontes secundárias. O sistema aeróbio (necessita de oxigênio no processo) é o que tem maior capacidade de produção de ATP para uma mesma quantidade de substrato, porém seu processo é mais lento e portanto não consegue disponibilizar energia instantaneamente.

Resumo dos sistemas
resumo

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.

Síntese de ATP

atp adp
Após a hidrólise da ATP, essa molécula pode ser regenerada pela fosforilação da molécula de ADP.

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:

ADP + Pi + energia livre → ATP + H20

Existem suplementos que ajudam na regeneração das moléculas de ATP.

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.

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