ATP (Adenosina Trifosfato): o que é e qual sua função?

Rubens Castilho
Rubens Castilho
Professor de Biologia

O ATP é uma molécula com a função de armazenar e liberar energia de forma temporária para que as células de um organismo desempenhem suas atividades.

É mais conhecida na biologia pela sigla ATP que significa adenosina trifosfato ou trifosfato de adenosina. É composta por um açúcar chamado ribose, uma base nitrogenada denominada adenina e três radicais de fosfato.

A glicose, utilizada para produção do ATP, é um açúcar produzido pelas plantas que são seres autótrofos, ou seja, produzem sua própria fonte de energia.

Esse açúcar com 6 átomos de carbono sofre reações químicas no interior das células. No citoplasma o processo é conhecido por fermentação e nas mitocôndrias como respiração celular. Ao término de ambos são formadas novas moléculas de ATP.

Função e produção do ATP

A principal função do ATP é armazenar e liberar energia no local que precisar. Por exemplo, para um aparelho celular funcionar é necessária a carga de sua bateria. Com a bateria carregada é possível utilizá-lo, pois a energia é fornecida por ela. O mesmo acontece com o ATP, essa molécula é similar a uma mini bateria.

ATP-Bateria
ATP: A bateria biológica

Para formar o ATP as células recorrem à fermentação ou a respiração celular. Existem dois tipos de fermentação, ambas produzem apenas 2 moléculas de ATP e geralmente ocorrem em microrganismos (bactérias e fungos). Porém, a fermentação também ocorre em células humanas, como as musculares (fermentação láctica).

  • Fermentação alcoólica: Glicose → álcool etílico + CO2 + 2 ATP;

  • Fermentação láctica: Glicose → ácido láctico + 2 ATP.

A respiração celular, por outro lado, produz um saldo de 38 moléculas de ATP e necessita de oxigênio para acontecer. Contudo, em células dos tecidos muscular esquelético e nervoso, o saldo final é de 36 moléculas de ATP.

  • Respiração celular: Glicose + O2 → CO2 + H2O + 38 ou 36 ATP.

Alguns autores sugerem que, na prática, o saldo final de ATP não é sempre 38, mas pode variar entre 30 ou 32 moléculas.

Quando a glicose é quebrada, a energia é liberada e armazenada formando o ATP. Uma sequência de reações químicas ocorrem para a extração dessa energia e elas são:

  • Glicólise;
  • Ciclo de Krebs;
  • Fosforilação Oxidativa ou Cadeia Respiratória.
Quantidade de ATP produzido por molécula de glicose
Fase Local da célula Moléculas de ATP formadas
Glicólise Citoplasma 2
Ciclo de Krebs Matriz Mitocondrial 2
Cadeia Respiratória Membrana da Crista Mitocondrial 34
Saldo Final 38

Saiba mais: Metabolismo Energético

Quando precisa ocorrer atividade, a molécula de ATP sofre reação de hidrólise (quebra da molécula em presença de água). Por ser uma reação exergônica libera alta quantidade de energia, cerca de 7 kcal/mol, de um dos fosfatos. Após a perda de um fosfato a molécula se transforma em ADP ou Difosfato de Adenosina.

  • Reação de hidrólise do ATP: ATP + H2O → ADP + Pi + energia livre.
ADP
ADP: Adenosina Difosfato

Composição química do ATP

A molécula do ATP é composta por uma base nitrogenada chamada adenina, um açúcar de 5 carbonos denominado ribose e três radicais de fosfato.

A ligação química entre a adenina e a ribose chama-se adenosina e os 3 grupos fosfatos formam o trifosfato. Por este motivo a molécula se chama trifosfato de adenosina ou adenosina trifosfato. E é justamente nas ligações de fosfato que são armazenadas as energias livres.

ATP
ATP: Adenosina Trifosfato

A formação do ATP: ADP + Pi

É comum a existência de ADP e fosfato inorgânico (Pi) no citoplasma das células. Quando ocorre hidrólise da glicose, uma quantidade de energia é liberada e armazenada na ligação entre ADP e Pi formando ATP.

Veja a reação:

ADP espaço mais espaço Pi espaço mais espaço Energia espaço livre espaço equilibrium ATP espaço mais espaço H com 2 subscrito O

Portanto, o ADP em ligação com o Pi forma uma estrutura orgânica que contém 3 fosfatos, logo, o trifosfato de adenosina. É por este motivo que o ATP armazena energia temporariamente, pois a todo momento ele a acumula e a libera para que as células desempenhem suas funções.

Veja também:

Referências Bibliográficas

MACHADO, V. G.; NOME, F. Compostos fosfatados ricos em energia. Química Nova, v. 22, n. 3, p. 351–357, 1999.

UZUNIAN, A.; BIRNER, E. Biologia: volume único. 3a ed. São Paulo: Harbra, 2008.

Rubens Castilho
Rubens Castilho
Biólogo (Licenciado e Bacharel), Mestre e Doutorando em Botânica - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).