O metabolismo energético, que ocorre em todas as células de um organismo vivo, é chamado de dissimilação. É um conjunto de reações de decomposição de compostos orgânicos, nas quais uma certa quantidade de energia é liberada.
A dissimilação ocorre em duas ou três etapas, dependendo do tipo de organismo vivo. Assim, nos aeróbios, o metabolismo energético consiste nos estágios preparatório, livre de oxigênio e oxigênio. Em anaeróbios (organismos que são capazes de funcionar em um ambiente anóxico), a dissimilação não requer a última etapa.
O estágio final do metabolismo energético nos aeróbios termina com a oxidação completa. Neste caso, ocorre a quebra das moléculas de glicose com a formação de energia, que vai parcialmente para a formação de ATP.
Vale ress altar que a síntese de ATP ocorre no processo de fosforilação, quando o fosfato inorgânico é adicionado ao ADP. Ao mesmo tempo, o ácido adenosina trifosfórico é sintetizado nas mitocôndrias com a participação da ATP sintase.
Qual reação ocorre quando este composto de energia é formado?
Adenosina difosfato e fosfato combinam-se para formar ATP e uma ligação macroérgica, cuja formação leva cerca de 30,6 kJ/mol. O trifosfato de adenosina fornece energia às células, pois uma quantidade significativa dele é liberada durante a hidrólise justamente das ligações macroérgicas do ATP.
A máquina molecular responsável pela síntese de ATP é uma sintase específica. É composto por duas partes. Um deles está localizado na membrana e é um canal através do qual os prótons entram nas mitocôndrias. Isso libera energia, que é capturada por outra parte estrutural do ATP chamada F1. Ele contém um estator e um rotor. O estator na membrana é fixo e consiste em uma região delta, além de subunidades alfa e beta, que são responsáveis pela síntese química de ATP. O rotor contém subunidades gama e épsilon. Esta parte gira usando a energia dos prótons. Essa sintase garante a síntese de ATP se os prótons da membrana externa forem direcionados para o meio da mitocôndria.
Deve-se notar que as reações químicas na célula são caracterizadas pela ordem espacial. Os produtos das interações químicas das substâncias são distribuídos de forma assimétrica (íons carregados positivamente vão em uma direção e partículas carregadas negativamente vão na outra direção), criando um potencial eletroquímico na membrana. É composto por um componente químico e um componente elétrico. Deve-se dizer que é esse potencial na superfície das mitocôndrias que se torna a forma universal de armazenamento de energia.
Este padrão foi descoberto pelo cientista inglês P. Mitchell. Ele sugeriuque as substâncias após a oxidação não se parecem com moléculas, mas com íons carregados positiva e negativamente, que estão localizados em lados opostos da membrana mitocondrial. Essa suposição permitiu elucidar a natureza da formação das ligações macroérgicas entre os fosfatos durante a síntese do trifosfato de adenosina, bem como formular a hipótese quimiosmótica dessa reação.
