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Introdução

A síntese de glicose a partir de CO2 e H2O só pode ser realizada com a incorporação de energia, uma vez que os reagentes desse processo têm menor nível de energia do que os produtos.
A síntese de glicose a partir de CO2 e H2O só pode ser realizada com a incorporação de energia, uma vez que os reagentes desse processo têm menor nível de energia do que os produtos.

Nas reações químicas, moléculas reagentes interagem entre sie se transformam em outras moléculas, denominadas produtos.

Existem reações químicas que, para ocorrer, precisam receber energia. Elas são chamadas endergônicas. Nesses casos, os reagentes têm menos energia do que os produtos. A fotossíntese e a quimiossíntese são processos endotérmicos.

Outras reações, no entanto, liberam energia. Elas são chamadas exergônicas. Nessas reações, os reagentes possuem mais energia do que os produtos, e parte da energia dos reagentes é liberada na forma de calor. A respiração e a fermentação são processos exotérmicos.

Na quebra da molécula de glicose há liberação de parte da energia contida nas ligações químicas, originando moléculas de menor nível energético. No caso da respiração aeróbia, os produtos desse processo são o gás carbônico e a água.
Na quebra da molécula de glicose há liberação de parte da energia contida nas ligações químicas, originando moléculas de menor nível energético. No caso da respiração aeróbia, os produtos desse processo são o gás carbônico e a água.

Nas células, uma reação exergônica libera parte da energia sob a forma de calor e parte para promover reações endotérmicas. Essa utilização só é possível por meio de um mecanismo conhecido como acoplamento de reações, em que uma substância comum “dirige” esse aproveitamento de energia, havendo pouca liberação de calor.

Essa substância comum é principalmente o trifosfato de adenosina, ou adenosina trifosfato, cuja abreviação é ATP. Esse composto armazena, em suas ligações-fosfato, grande parte da energia desprendida pelas reações exergônicas e tem a capacidade de liberar, por hidrólise, essa energia armazenada para promover reações endergônicas. O ATP funciona dentro da célula como uma “moeda energética”, que pode ser gasta em qualquer momento que a célula necessitar.

Pode-se esquematizar a atuação do ATP da seguinte forma:

Esquema de reações acopladas.
Esquema de reações acopladas.
Estrutura simplificada de molécula de ATP.
Estrutura simplificada de molécula de ATP.

O ATP é um nucleotídeo formado por uma molécula de adenina (base nitrogenada), uma molécula do açúcar ribose e três moléculas de fosfato (representado por P). O conjunto adenina + ribose forma a adenosina, que, ligada a uma molécula de fosfato, forma a adenosina monofosfato (AMP). Com a adição de mais um fosfato, forma-se a adenosina difosfato (ADP); e com a adição do terceiro fosfato, forma-se finalmente a adenosina trifosfato (ATP).

Para entender a importância das reações acopladas nas células e da função do ATP, vamos comparar a combustão não-biológica (que não ocorre nas células) com a combustão biológica da glicose (que ocorre na respiração).

Na combustão não-biológica, a energia é liberada de uma só vez, sob a forma de calor. Este é tão intenso que, se ocorresse na célula, poderia matá-la. Na combustão biológica, a energia armazenada nas ligações químicas é liberada de modo gradativo e utilizada na síntese de ATP. Neste caso também há liberação de calor, mas em menor quantidade. Havendo necessidade, o ATP é hidrolisado e a energia liberada é utilizada para promover movimentos e reações metabólicas das células.

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