Estrutura química da molécula de ATPModelo tridimensional da molécula de ATP
Trifosfato de adenosina,adenosina trifosfato ou simplesmenteATP, é umnucleotídeo responsável pelo armazenamento deenergia em suasligações químicas. É constituída poradenosina, umnucleosídeo, associado a três radicaisfosfato conectados em cadeia. A energia é armazenada nas ligações entre os fosfatos.
Amolécula atua como umamoeda celular, ou seja, é uma forma conveniente de transformação da energia. A molécula ATP armazena energia proveniente darespiração celular e dafotossíntese, para consumo imediato. Seu aproveitamento é feito associando a remoção de seu grupo fosfato terminal aos processos que requerem energia. Desta forma, a energia química armazenada no ATP pode ser utilizada em processos químicos (biossíntese), mecânicos (contração muscular), elétricos (condução de estímulo nervoso), osmóticos (transporte ativo através de membranas), luminosos (bioluminescência) e etc.[2] Sua energia não pode ser estocada, seu uso é imediato, energia só pode ser estocada na forma decarboidratos elipídios.
As principais formas de produção do ATP são afosforilação oxidativa e afotofosforilação. Um radical fosfato inorgânico (Pi) é adicionado a uma molécula deADP (adenosina difosfato), utilizando energia proveniente da decomposição da glicose (na fosforilação oxidativa) ou da luz (na fotofosforilação).
Existemenzimas especializadas no rompimento desta mesma ligação, liberando fosfato e energia, usada nos processos celulares, gerando novamente moléculas de ADP. Em certas ocasiões, o ATP é degradado até sua forma mais simples, oAMP (adenosina monofosfato), liberando três fosfatos e uma quantidade maior de energia.
Estima-se que o corpo humano adulto produza o próprio peso em ATP a cada 24 horas, porém consumindo outros tantos no mesmo período.[3] Se a energia gerada na queima da glicose não fosse armazenada em moléculas de ATP, provavelmente as células seriam rapidamente destruídas pelocalor gerado.
Deve-se levar em conta que a quebra do ATP não é simplesmente um rompimento de ligações químicas. Sabe-se que a destruição de ligações químicas é umprocesso endotérmico, e isso seria uma contradição. Na verdade, a transformação da ATP em ADP + P é umahidrólise, ou seja, a água é um dos reagentes desse processo. A formação de ligações covalentes no final da transformação libera mais energia do que a absorção na quebra das ligações presentes entre os átomos das moléculas de ATP e água. Dessa forma, a reação global acaba se tornandoexotérmica.
Outros fatores contribuem para que esse composto orgânico libere energia ao ser quebrado. Os produtos ADP + P possuem maiorentropia do que o reagente ATP, ou seja, os produtos possuem maior grau de desorganização do que o reagente. Além disso, o fosfato inorgânico apresenta o fenômeno daressonância (eletróns das ligações π em movimento dentro do próprio composto). Há também, dentro da molécula, átomos de oxigênio com excesso de carga negativa e que estão muito próximos uns dos outros. Isso gera repulsão eletrostática entre essas cargas, e a decomposição do ATP diminui essa repulsão, pelo afastamento dessas cargas. Por fim, ahidratação dos compostos ADP e P libera uma considerável quantidade de energia. Tudo isso faz com que o sistema composto por ADP e P seja mais estável do que o composto por ATP. Essa estabilidade se dá pelo fato de que ocorre, durante a reação de decomposição do ATP, diminuição daenergia livre desse sistema, em outras palavras, liberação de energia.
Assim, processos metabólicos como A + B → C que necessitem de grande quantidade de energia para acontecer ou não são espontâneos, ocorrem espontaneamente na presença de ATP, processo representado por A + B + ATP + H2O → C + ADP + P, o que garante o funcionamento de organismos vivos.
O ATP foi descoberto em 1929 por Karl Lohmann[4] e Jendrassik[5] e, ao mesmo tempo e de forma independente, também por Cyrus Fiske e Yellapragada Subba Rao, alunos daEscola de Medicina Harvard.[6]
Em 1941, Fritz Albert Lipmann propôs que o ATP agia como um intermediário entre as reações de geração e de consumo de energia nas células.[7]
OPrêmio Nobel de Química de 1997 foi outorgado a Paul D. Boyer e John E. Walker, "por suas descobertas acerca do mecanismo de ação enzimático que possibilitou a síntese da adenosina trifosfato",[9] e a Jens C. Skou, "por sua descoberta pioneira de uma enzima transportadora de íons".[9]
↑Lohmann, K. (agosto de 1929). «Über die Pyrophosphatfraktion im Muskel» [On the pyrophosphate fraction in muscle].Naturwissenschaften (em alemão).17: 624–625.Bibcode:1929NW.....17..624..doi:10.1007/BF01506215
↑Maruyama, K. (março de 1991). «The discovery of adenosine triphosphate and the establishment of its structure».J. Hist. Biol.24: 145–154.doi:10.1007/BF00130477
↑Lipmann, F. (1941). «Metabolic generation and utilization of phosphate bond energy.».Adv. Enzymol.1: 99–162.ISSN0196-7398
