O que é Fosforilação?
Antes de definir a fosforilação, vamos discutir brevemente o metabolismo , que é a soma de todos os processos bioquímicos que ocorrem em um sistema vivo.
O processo metabólico decompõe a matéria orgânica para liberar energia, que é então usada para construir componentes celulares. As biomoléculas que facilitam esse trabalho de construção, equilíbrio e decomposição são as proteínas – os burros de carga da célula.
Uma série de modificações feitas nas proteínas servem para ativar, desativar ou dirigir a função dessa proteína. Estas são conhecidas como modificações pós-traducionais (PTMs), das quais a mais comum é a fosforilação.
Fosforilação é o processo pelo qual um grupo fosfato é transferido de uma molécula para uma proteína, geralmente dentro de um sistema biológico. Uma proteína sendo fosforilada é como beber um Red Bull antes do treino – ela prepara uma molécula para alguma tarefa especializada.
Tipos de Fosforilação
Existem muitos tipos de fosforilação:
- Alguns envolvem a transferência de fosfato para proteína.
- Outros consistem na produção de trifosfato de adenosina (ATP) por fosforilação do difosfato de adenosina (ADP).
- Um terceiro tipo de fosforilação ajuda a manter o equilíbrio do açúcar no sangue no corpo e a promover os processos metabólicos. Embora existam muitos outros tipos, vamos cobrir esses três em mais detalhes.
Fosforilação em nível de substrato
A fosforilação em nível de substrato inclui a transferência de fosfato inorgânico por meio de uma molécula doadora chamada trifosfato de guanosina (GTP) para ADP para formar ATP. Essa reação ocorre na 5ª etapa do ciclo de Krebs.
Nesta reação, uma enzima conhecida como succinil coenzima A sintetase facilita a produção de ATP a partir da succinil coenzima A, fosfato inorgânico e ADP.
- O primeiro passo é o deslocamento da coenzima A pelo fosfato inorgânico para formar o succinil fosfato.
- O fosfato é então removido, formando succinato e GTP.
- Na etapa final, o fosfato é transferido para o ADP para produzir o ATP de alta energia.
Apenas 2 moléculas de ATP são formadas a partir de cada molécula de glicose na fosforilação em nível de substrato.
Fosforilação oxidativa
Em contraste com este processo, a fosforilação oxidativa produz cerca de 34 ATP. A fosforilação oxidativa usa o fluxo descendente de elétrons para bombear íons de hidrogênio morro acima.
A energia do fluxo desses íons de hidrogênio de volta para baixo é usada para colar um grupo fosfato em uma molécula de ADP, formando ATP. O ATP pode então preparar outras moléculas dentro da célula para trabalhar, distribuindo seus fosfatos. Este processo, como a fosforilação em nível de substrato, ocorre dentro de uma mitocôndria.
Glicose de preparação para glicólise
O último tipo de fosforilação é o processo que transforma a glicose em glicose-6-fosfato (G6P). Isso é muito importante para manter um nível saudável de glicose no sangue. Também é essencial para fornecer aos nossos corpos a energia de que necessitam para os processos do dia-a-dia.
A fosforilação da glicose ajuda a manter o fluxo osmótico da glicose na célula, mantendo a concentração de glicose livre dentro da célula mais baixa do que fora dela. Essa é a primeira etapa do processo metabólico conhecido como glicólise , em que as enzimas quebram a glicose, liberando energia. O processo é facilitado por uma enzima chamada hexoquinase), que auxilia na transferência de um grupo fosfato inorgânico do ATP para a glicose para formar o G6P.
Resumo da lição
Fosforilação é o processo de adicionar um grupo fosfato a uma molécula existente para prepará-la para mudar ou funcionar. É como beber um Red Bull antes da academia para fornecer a energia de que você precisa – você está preparando seu corpo para mudar ou realizar uma tarefa especializada. Dentro do corpo, o ATP é a molécula primária responsável por distribuir esses grupos de fosfato de alta energia para outras moléculas, preparando-as para mudar ou fazer outra tarefa especializada necessária para a sobrevivência.
- A fosforilação em nível de substrato inclui a transferência de fosfato inorgânico por meio de uma molécula doadora chamada trifosfato de guanosina (GTP) para ADP para formar ATP.
- A fosforilação oxidativa usa o fluxo descendente de elétrons para bombear íons de hidrogênio morro acima. A energia do fluxo desses íons de hidrogênio de volta para baixo é usada para colar um grupo fosfato em uma molécula de ADP, formando ATP.
- Na glicólise , na qual as enzimas quebram a energia de liberação da glicose, uma enzima chamada hexoquinase ajuda a transferir um grupo fosfato inorgânico do ATP para a glicose para formar o G6P.