O que é o grupo fosfato? Características e funções
Um grupo fosfato é uma molécula formada por um átomo de fósforo ligado a quatro átomos de oxigênio. Sua fórmula química é PO43-. Esse grupo de átomos é chamado de grupo fosfato quando está ligado 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 em moléculas energéticas importantes para o metabolismo celular, formando parte das membranas biológicas e de alguns ecossistemas de água doce.
É evidente que o grupo fosfato está presente em muitas estruturas importantes dos organismos.
Os elétrons compartilhados entre os quatro átomos de oxigênio e o átomo de carbono podem armazenar muita energia; Essa habilidade é vital para alguns de seus papéis na célula.
As 6 principais funções do grupo fosfato
1- Em ácidos nucléicos
DNA e RNA, o material genético de todos os seres vivos, são ácidos nucléicos. 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 açúcar de 5 carbonos e o grupo fosfato de cada nucleotídeo se unem para formar a espinha dorsal dos ácidos nucléicos.
Quando os nucleotídeos não estão ligados a outros para formar moléculas de DNA ou RNA, eles se ligam a dois outros grupos fosfato dando origem a moléculas como ATP (adenosina trifosfato) ou GTP (guanosina trifosfato).
2- Como armazém de energia
O ATP é a principal molécula que fornece energia às células para que elas possam desempenhar suas funções vitais.
Por exemplo, quando os músculos são contraídos, as proteínas musculares usam o ATP para fazê-lo.
Esta molécula é formada por uma adenosina ligada a três grupos fosfato. As ligações formadas entre esses grupos são de alta energia.
Isso significa que, ao quebrar esses links, é liberada uma grande quantidade de energia que 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 tem apenas dois grupos fosfato).
Grupos fosfato também são encontrados em outras moléculas de energia que são 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 de proteínas, para que possam desempenhar funções particulares 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 foi ligado a uma proteína, diz-se que a proteína foi 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 de fosfato às outras proteínas são chamadas de quinases.
É interessante mencionar que às vezes o trabalho de uma quinase é fosforilar outra quinase. Por outro lado, a desfosforilação é a remoção de um grupo fosfato.
4- Nas membranas celulares
Os grupos fosfato podem se ligar a lipídios para formar outro tipo de biomoléculas muito importantes, chamadas fosfolipídios.
Sua importância reside no fato de que os fosfolipídios são o principal componente das membranas celulares e estas são estruturas essenciais para a vida.
Muitas moléculas de fosfolipídios são organizadas em linhas para formar o que é chamado de uma camada dupla de fosfolipídios; isto é, uma dupla camada de fosfolípidos.
Essa bicamada é o principal componente das membranas biológicas, como a membrana celular e o envelope nuclear que envolve o 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 da neutralidade; isto é, nem muito ácido nem muito básico.
O grupo fosfato é um importante tampão 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 na quantidade de moléculas contendo fósforo (como grupos fosfato) pode promover o crescimento de plâncton e plantas.
Este aumento no crescimento das plantas se traduz em mais alimentos para outros organismos, como zooplâncton e peixes. Assim, a cadeia alimentar continua até atingir os humanos.
Um aumento nos fosfatos inicialmente aumentará o número de plâncton e peixe, mas o aumento excessivo limitará outros nutrientes que também são importantes para a sobrevivência, como o oxigênio.
Esse esgotamento de oxigênio é chamado de eutrofização e pode matar animais aquáticos.
Os fosfatos podem aumentar devido a atividades humanas, como o tratamento de águas residuais, a descarga industrial e o uso de fertilizantes na agricultura.
