Papel de ATP na respiração

O trifosfato de adenosina (ATP) é um composto molecular que fornece energia para todas as actividades que ocorrem dentro das células. A energia armazenada em ligações de fosfato do ATP serve como uma bateria, permitindo que a célula para guardar e usar a energia em resposta às mudanças nas demandas metabólicas. A respiração é o processo biológico através do qual as células converter a glicose em ATP, obtendo-se os produtos residuais familiares de dióxido de carbono (CO2) e água. Parte da respiração ocorre no citoplasma da célula, enquanto que a maior parte da produção de ATP ocorre dentro das mitocôndrias.

ATP consiste de um anel de adenina de carbono, um açúcar ribose, e três grupos de fósforo ligados uns aos outros com as moléculas de oxigénio. A energia é libertada quando as enzimas quebrar o vínculo terceiro fosfato, deixando o grupo de fósforo livre e um molecular de difosfato de adenosina (ADP). A quebra desta ligação liberta uma enorme quantidade de energia, até 7,3 quilocalorias por mole, aproximadamente a mesma quantidade de energia encontrados em um amendoim.

ATP apresenta na respiração celular de duas maneiras distintas. Em primeiro lugar, o ATP é utilizado para fornecer energia para a primeira fase da respiração, conhecido como glicólise, que ocorre fora da mitocôndria da célula. Para cada molécula de glicose, duas moléculas de ATP são necessários para converter a glicose em um composto diferente, chamada de frutose-6-fosfato.

Em segundo lugar, o ATP é produzido nas fases subsequentes da respiração. Quatro moléculas de ATP são criados nas etapas finais da glicólise, como a molécula de frutose é convertido em duas moléculas de piruvato. Na segunda fase da respiração, o chamado ácido cítrico ou "Krebs" ciclo, o ATP é produzido pela energia derivada da remoção de átomos de carbono a partir de uma molécula de citrato. Isto tem lugar no interior da mitocôndria 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 corrente de transporte utilizados iões de hidrogénio energéticas para se juntar ADP e grupos fosfato soltas, criando ATP.

Para cada molécula de glicose que é submetido a respiração, a teoria sugere que tantos como 38 moléculas de ATP são produzidos. No entanto, pelo menos um estudo recente sugere que o número real produzida pode estar mais perto de 30, correspondendo a ineficiências que reduzem o rendimento real de ATP. Uma vez que o ATP é utilizado para accionar todos os processos internos da célula, a quantidade de ATP que deve ser produzido por cada célula é enorme. Por uma estimativa, o corpo humano produz em média mais do que 200000000000000 trilião (2 x 1026) moléculas de ATP por dia.