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Papel do ATP na respiração

O ATP é uma molécula essencial que fornece energia para todas as atividades celulares. As ligações fosfato da molécula armazenam uma grande quantidade de energia, que pode ser guardada até ser necessária pela célula. O ATP é tanto usado quanto criado durante a respiração celular, com todo o processo de respiração gerando um líquido de aproximadamente 30 moléculas de ATP por molécula de glicose consumida.

Função

Adenosina trifosfato (ATP) é um composto molecular que fornece energia para todas as atividades que ocorrem dentro das células. A energia armazenada nas ligações fosfato do ATP serve como uma bateria, permitindo que a célula guarde e use energia em resposta a demandas metabólicas cambiantes. A respiração é o processo biológico através do qual as células convertem glicose em ATP, produzindo os conhecidos resíduos dióxido de carbono (CO2) e água. Parte da respiração ocorre no citoplasma da célula, enquanto a maior parte da produção de ATP ocorre dentro das mitocôndrias.

Estrutura

O ATP consiste em um anel de adenina de carbono, um açúcar ribose e três grupos fosforosos ligados entre si com moléculas de oxigênio. Energia é liberada quando enzimas quebram a terceira ligação fosfato, deixando o grupo fosforoso livre e uma molécula de adenosina difosfato (ADP). A quebra desta ligação libera uma tremenda quantidade de energia, até 7,3 quilocalorias por mol, aproximadamente a mesma quantidade de energia encontrada em um amendoim.

Gasto de ATP

O ATP participa da respiração celular de duas maneiras distintas. Primeiro, o ATP é usado para fornecer energia para o primeiro estágio da respiração, conhecido como glicólise, que ocorre fora das mitocôndrias da célula. Para cada molécula de glicose, duas moléculas de ATP são necessárias para converter a glicose em um composto diferente, chamado frutose 6-fosfato.

Produção de ATP

Segundo, o ATP é produzido nos estágios subsequentes da respiração. Quatro moléculas de ATP são criadas nos passos finais da glicólise, à medida que a molécula de frutose é convertida em duas moléculas de piruvato. No segundo estágio da respiração, chamado ciclo do ácido cítrico ou "ciclo de Krebs", o ATP é produzido pela energia derivada da remoção de átomos de carbono de uma molécula de citrato. Isso ocorre dentro das mitocôndrias e é este processo que cria o dióxido de carbono expirado por organismos vivos. A maior parte da produção de ATP, no entanto, ocorre na membrana das mitocôndrias, onde a chamada Cadeia de Transporte de Elétrons usa íons de hidrogênio energéticos para unir ADP e grupos fosfato soltos, criando ATP.

Quantidade produzida

Para cada molécula de glicose que sofre respiração, a teoria sugere que até 38 moléculas de ATP são produzidas. No entanto, pelo menos um estudo recente sugere que o número real produzido pode ser mais próximo de 30, contabilizando ineficiências que reduzem o rendimento real de ATP. Como o ATP é usado para impulsionar todos os processos internos da célula, a quantidade de ATP que deve ser produzida por cada célula é enorme. Segundo uma estimativa, o corpo humano médio produz mais de duzentos trilhões de trilhões (2 x 10^26) moléculas de ATP por dia.