O que é ATP? Como o corpo usa esta importante molécula

O ATP é uma molécula transportadora de energia que alimenta funções celulares, como contração muscular, impulsos nervosos e produção e liberação de produtos químicos. O ATP é conhecido como “a moeda energética da vida” ou “o combustível da vida”, porque é a fonte universal de energia para todas as células vivas.

O que o ATP faz no corpo?

ATP, que significatrifosfato de adenosina, é um alicerce essencial da vida. Todo organismo vivo consiste em células que dependem de ATP para obter energia.Sem ATP, as células não teriam combustível ou energia para realizar as funções necessárias para permanecerem vivas.

Algumas funções essenciais do ATP incluem:

• Neurotransmissor: O ATP transporta mensagens de uma célula nervosa (neurônio) para outra. O ATP pode ser liberado pelas células nervosas do corpo (neurônios periféricos), bem como pelas células nervosas do sistema nervoso central (cérebro e medula espinhal). Seu papel como neurotransmissor é manter a homeostase (equilíbrio) em todo o corpo.
• Fazendo material genético: Seu corpo precisa de ATP para produzir DNA e RNA. Ele precisa do trifosfato no ATP para produzir RNA. Para o DNA, seu corpo primeiro converte ATP emdesoxirribonucleotídeo(dATP) removendo um átomo de oxigênio.
• Enviando mensagens: O papel do ATP na sinalização intracelular é liberar mensageiros, como hormônios, enzimas, mediadores lipídicos, neurotransmissores, óxido nítrico, fatores de crescimento e espécies reativas de oxigênio. Esses mensageiros regulam o funcionamento interno das células.
• Contração muscular: Seus músculos podem armazenar uma pequena quantidade de ATP. Este ATP é consumido rapidamente quando você usa os músculos, como durante o exercício. Seu corpo então produz mais ATP e o envia aos músculos para manter os níveis de exercício.
• Síntese de proteínas: A maior parte da energia do ATP de uma célula é usada para produzir proteínas como enzimas, anticorpos e proteínas estruturais.
• Transporte ativo: O ATP alimenta as proteínas que movem substâncias através das membranas celulares.

A descoberta do ATP
Em 1929, o químico alemão Karl Lohmann isolou em laboratório o que hoje chamamos de trifosfato de adenosina. Uma década depois, em 1939, o ganhador do Prêmio Nobel Fritz Lipmann estabeleceu que o ATP é o transportador universal de energia em todas as células vivas e cunhou o termo “ligações de fosfato ricas em energia”.

Qual é a estrutura química do ATP?

O ATP consiste em uma base de nitrogênio (adenina) e uma molécula de açúcar (ribose), que criam a adenosina, além de três moléculas de fosfato. Se a adenosina tiver apenas uma molécula de fosfato, ela é chamada de adenosina monofosfato (AMP). Se tiver dois fosfatos, é chamado de difosfato de adenosina (ADP).

Quanto ATP uma célula pode produzir?
Uma célula média do corpo humano utiliza cerca de 10 milhões de moléculas de ATP por segundo e pode reciclar todo o seu ATP em menos de um minuto. Ao longo de 24 horas, o corpo humano transforma seu peso em ATP.

Como o ATP fornece energia às suas células

Embora a adenosina seja uma parte fundamental do ATP, quando se trata de fornecer energia a uma célula e alimentar os processos celulares, o que importa são as moléculas de fosfato. A composição mais carregada de energia para a adenosina é o ATP, que possui três fosfatos.

Adenosinatrêsfosfato (ATP) se transforma em adenosinaDefosfato (ADP) quando uma de suas três moléculas de fosfato se liberta e libera energia (“tri” significa “três”, enquanto “di” significa “dois”). Essa liberação de energia é o que alimenta as células.

Por outro lado, o ADP torna-se ATP quando uma molécula de fosfato é adicionada. Como parte de um ciclo energético contínuo, o ADP é constantemente reciclado de volta em ATP.

ATP x ADP
ATP e ADP estão envolvidos na transferência de energia, mas têm níveis de energia diferentes. O ATP é uma molécula de alta energia com três ligações fosfato; O ADP é de baixa energia com apenas duas ligações fosfato. O ATP libera energia quando uma de suas três ligações fosfato se rompe para formar ADP.

Como o ATP é feito

O corpo humano usa moléculas contidas nas gorduras, proteínas e carboidratos que comemos ou bebemos como fontes de energia para produzir ATP. Isso acontece através de um processo chamadohidrólise.

Depois que o alimento é digerido, ele é sintetizado em glicose, que é uma forma de açúcar. A glicose é a principal fonte de combustível que as célulasmitocôndriasusa para converter a energia calórica dos alimentos em ATP, que é uma forma de energia que pode ser usada pelas células.

O ATP é produzido por meio de um processo denominado respiração celular, que ocorre nas mitocôndrias de uma célula. As mitocôndrias são pequenas subunidades dentro de uma célula especializadas em extrair energia dos alimentos que comemos e convertê-la em ATP.

As mitocôndrias podem converter glicose em ATP através de dois tipos diferentes de respiração celular:

• Aeróbico (com oxigênio):O oxigênio ajuda a quebrar o açúcar em transportadores de elétrons que alimentam a síntese de ATP.
• Anaeróbico (sem oxigênio):Na ausência de oxigênio, o ATP pode ser produzido a partir da fermentação do ácido láctico. Isso acontece tanto em organismos que necessitam de oxigênio quanto em outros organismos, como plantas, algas e algumas bactérias, que convertem a luz solar em energia que pode ser usada por uma célula por meio da fotossíntese.

Mitocôndrias produzem ATP
As mitocôndrias são miniestruturas dentro de uma célula que convertem a glicose na “molécula de energia” conhecida como ATP por meio da respiração celular aeróbica ou anaeróbica.

Produção de ATP durante o exercício

A sensação de queimação que você sente durante exercícios de alta intensidade é o ácido láctico, que é usado para produzir ATP por meio da glicólise anaeróbica.

Durante o exercício aeróbico, as mitocôndrias têm oxigênio suficiente para produzir ATP de forma aeróbica. No entanto, quando você está sem fôlego e suas células não têm oxigênio suficiente para realizar a respiração celular de forma aeróbica, o processo ainda pode acontecer de forma anaeróbica, mas cria uma sensação temporária de queimação nos músculos esqueléticos.

O metabolismo da adenosina pode afetar o sono?
As taxas de metabolismo da adenosina podem afetar sua vulnerabilidade à privação de sono e a qualidade do sono profundo. A pesquisa sugere que os ciclos de sono-vigília são influenciados pela forma como a adenosina é metabolizada no cérebro.

Você precisa de suplementos de ATP?

Comer uma dieta bem balanceada e manter-se hidratado deve dar ao corpo todos os recursos necessários para produzir bastante ATP. Embora alguns atletas possam melhorar ligeiramente seu desempenho tomando suplementos ou auxílios ergonômicos projetados para aumentar a produção de ATP, é discutível se os suplementos orais de trifosfato de adenosina realmente aumentam a energia.

Existe uma ligação entre ATP e baixa energia?
As deficiências de ATP podem reduzir a energia e fazer você se sentir letárgico. Embora seguir uma dieta bem balanceada e manter-se hidratado deva fornecer ao corpo combustível suficiente para produzir bastante ATP, certas doenças, como a fibromialgia e a síndrome da fadiga crônica, podem interromper a hidrólise do ATP.

Como o ATP é usado na medicina?

Os usos clínicos do ATP incluem controle da dor, anestesia, cardiologia e cirurgia.

• Tratamento da dor:O ATP administrado através de uma veia (por via intravenosa) pode ajudar a controlar a dor, agindo no receptor de adenosina A1. Isso inicia um processo de sinalização, que pode ajudar a aliviar a dor causada pela inflamação. Em alguns casos, o efeito pode durar semanas.
• Anestesia:Administrado em doses baixas, o ATP pode reduzir a dor nos nervos (dor neuropática), a dor por falta de fluxo sanguíneo (dor isquêmica) e um aumento da sensibilidade à dor (hiperalgesia) de forma comparável à morfina. Isso pode reduzir o uso de opioides após a cirurgia.
• Cardiologia:O ATP é seguro para uso em pessoas com pressão alta na artéria pulmonar (hipertensão pulmonar).A hipertensão pulmonar pode causar dificuldade para respirar e redução da capacidade de realizar tarefas cotidianas. Se não for tratada, esta condição pode causar insuficiência cardíaca e morte precoce.
• Cirurgia:O ATP também pode ser usado em cirurgia para causar pressão arterial baixa (hipotensão).Isso ajuda a reduzir o sangramento e proporciona uma melhor visão do local da cirurgia.

O ATP pode ser útil para pessoas com tumores sólidos avançados. O ATP produzido em laboratório está sendo estudado para ver se pode diminuir a perda de peso e melhorar a força muscular nessas pessoas.