Um grupo fosfato é uma molécula formada por um átomo de fósforo ligado a quatro oxigênio. Sua fórmula química é PO43-. Esse grupo de átomos é chamado de grupo fosfato quando é anexado a uma molécula que contém carbono (qualquer molécula biológica).
Todos os seres vivos são feitos de carbono. O grupo fosfato está presente no material genético das moléculas de energia importantes para o metabolismo celular, formando parte das membranas biológicas e alguns ecossistemas de água doce.
É evidente que o grupo fosfato está presente em muitas estruturas importantes de organismos.
Os elétrons compartilhados entre os quatro átomos de oxigênio e o átomo de carbono podem armazenar muita energia; Essa capacidade é vital para alguns de seus papéis na célula.
As 6 principais funções do grupo fosfato
1- Em ácidos nucleicos
DNA e RNA, o material genético de todos os seres vivos, são ácidos nucleicos. Eles são formados por nucleotídeos, que por sua vez são formados por uma base nitrogenada, um açúcar de 5 carbonos e um grupo fosfato.
O grupo açúcar e fosfato de 5 carbonos de cada nucleotídeo se junta para formar a espinha dorsal dos ácidos nucleicos.
Quando os nucleotídeos não estão ligados a outros para formar moléculas de DNA ou RNA, eles se ligam a dois outros grupos fosfato, originando moléculas como ATP (trifosfato de adenosina) ou GTP (trifosfato de guanosina).
2- Como loja de energia
O ATP é a molécula principal que fornece energia às células para que elas possam desempenhar suas funções vitais.
Por exemplo, quando os músculos contraem, as proteínas musculares usam ATP para fazer isso.
Essa molécula é formada por uma adenosina ligada a três grupos fosfato. Os elos formados entre esses grupos são de alta energia.
Isso significa que, ao quebrar esses vínculos, uma grande quantidade de energia é liberada e pode ser usada para realizar o trabalho na célula.
A remoção de um grupo fosfato para liberar energia é chamada de hidrólise de ATP. O resultado é um fosfato livre mais uma molécula de ADP (adenosina difosfato, porque possui apenas dois grupos fosfato).
Os grupos fosfato também são encontrados em outras moléculas de energia menos comuns que o ATP, como trifosfato de guanosina (GTP), trifosfato de citidina (CTP) e trifosfato de uridina (UTP).
3- Na ativação de proteínas
Os grupos fosfato são importantes na ativação das proteínas, para que possam desempenhar funções específicas nas células.
As proteínas são ativadas através de um processo chamado fosforilação, que é simplesmente a adição de um grupo fosfato.
Quando um grupo fosfato se liga a uma proteína, diz-se que a proteína é fosforilada.
Isso significa que ele foi ativado para executar um trabalho específico, como levar uma mensagem para outra proteína na célula.
A fosforilação de proteínas ocorre em todas as formas de vida e as proteínas que adicionam esses grupos fosfato às outras proteínas são chamadas quinases.
É interessante mencionar que, às vezes, o trabalho de uma cinase é fosforilar outra cinase. Por outro lado, a desfosforilação é a remoção de um grupo fosfato.
4- Nas membranas celulares
Os grupos fosfato podem se ligar aos lipídios para formar outro tipo de biomoléculas muito importantes chamadas fosfolipídios.
Sua importância é que os fosfolipídios são o principal componente das membranas celulares e essas são estruturas essenciais para a vida.
Muitas moléculas fosfolipídicas são organizadas em fileiras para formar o que é chamado de bicamada fosfolipídica; isto é, uma dupla camada de fosfolipídios.
Essa bicamada é o principal componente das membranas biológicas, como a membrana celular e o envelope nuclear ao redor do núcleo.
5- Como regulador de pH
Os seres vivos precisam de condições neutras para a vida, porque a maioria das atividades biológicas só pode ocorrer em um pH específico próximo à neutralidade; isto é, nem muito ácido nem muito básico.
O grupo fosfato é um importante tampão de pH nas células.
6- Nos ecossistemas
Em ambientes de água doce, o fósforo é um nutriente que limita o crescimento de plantas e animais.
O aumento da quantidade de moléculas contendo fósforo (como grupos fosfato) pode promover o crescimento de plâncton e plantas.
Esse aumento no crescimento das plantas se traduz em mais alimentos para outros organismos, como o zooplâncton e o peixe. Assim, a cadeia alimentar continua até atingir os seres humanos.
Um aumento de fosfatos aumentará inicialmente o número de plâncton e peixe, mas um aumento excessivo limitará outros nutrientes que também são importantes para a sobrevivência, como o oxigênio.
Esse esgotamento de oxigênio é chamado eutrofização e pode matar animais aquáticos.
Os fosfatos podem aumentar devido a atividades humanas, como tratamento de águas residuais, descargas industriais e uso de fertilizantes na agricultura.
Referências
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