O que é a fosforilação do substrato?

A fosforilação do substrato, também chamada de fosforilação no nível do substrato, é um processo bioquímico pelo qual as células produzem trifosfato de adenosina (ATP) a partir do difosfato de adenosina (ADP). Esse processo ocorre no citoplasma e é uma etapa importante na via metabólica conhecida como glicólise. O ATP é um cofator, ou coenzima, o que significa que, embora não seja uma própria proteína, é essencial para impulsionar as reações, transferir energia e atuar como uma fonte de combustível para a célula. O grupo fosfato consiste em quatro átomos de oxigênio ligados a um átomo de fósforo central e carrega uma carga negativa. Uma enzima medeia a reação entre ADP e o composto de fosfato. Os produtos da reação são ATP e outro composto que consiste em hidrogênio, oxigênio e, às vezes, fósforo. Tomando a reação como um todo, podemos visualizar o ADP, com seu TWo Grupos de fosfato, sendo convertidos em ATP, uma molécula com três grupos de fosfato, através da adição de um grupo de fosfato de outra molécula. Na glicólise, a glicose de açúcar é convertida no piruvato de ácido orgânico e no ATP. Esse processo está no centro do metabolismo, permitindo que os organismos transformem o açúcar que eles ganham dos nutrientes em energia.

Durante a etapa precoce da fosforilação do substrato na glicólise, um grupo de fosfato é transferido para o ADP de um composto chamado 1,3-bisfosfoglicerado. Os dois substratos, ADP e 1,3-bisfosfoglicerado, se ligam à fosfogliceridade da enzima quinase, que catalisa a reação. ATP e 3-fosfoglicerados são produzidos.

A etapa final da glicólise também envolve a fosforilação do substrato. FosfoeO nolpiruvato, um composto de fosfato de alta energia, transfere seu grupo fosfato para ADP através da enzima piruvato quinase. Os produtos são ATP e piruvato, uma molécula que consiste em hidrogênio e oxigênio.

A fosforilação do substrato é regulada por fatores externos e nem sempre ocorre durante a glicólise. Quando uma célula possui uma grande quantidade de ATP, mas pouco ADP, por exemplo, a reação pode não prosseguir porque não há ADP suficiente para usar. A presença de ATP também pode inibir as enzimas envolvidas.

Os hormônios

também desempenham um papel na regulação da glicólise. O baixo nível de glicose no sangue, também conhecido como baixo açúcar no sangue, resulta na produção de glucagon. Esse hormônio é produzido no pâncreas e aumenta o açúcar no sangue. Inibe a atividade da piruvato quinase na etapa final da glicólise, impedindo que a fosforilação do substrato ocorra.