Disciplina de Biociências I

Unidade 3 – Metabolismo Celular

BIOENERGÉTICA

Profa. Cínthia P. Machado Tabchoury

BIOENERGÉTICA

bios: vida

en: dentro

ergon: trabalho

Células extraem energia do meio externo e usam esta energia para construir e manter-se a si mesma.

Energia nos Sistemas Biológicos

Moléculas-combustível

reduzidas e O2

Fotossíntese em plantas, algas e bactérias

Respiração celular em animais, plantas, algas e bactérias

Animais extraem energia a partir das biomoléculas;

Consomem O2 e produzem CO2;

A energia em excesso fica estocada como compostos químicos.Pergunta: Que biomoléculas são estas? Nos animais, que compostos químicos armazenam a energia em excesso? Onde eles ficam armazenados? Cite diferenças entres estes compostos químicos (biomoléculas).

A Energia é usada para produzir trabalho

Produção de Energia a partir de

Mols. Combustíveis

O2

CO2+H2O ATP

Químico

ADP + Pi

de transporte Mecânico

Pergunta: Dê exemplos de cada um dos tipos de trabalho.

ENERGIA

cinética: é a energia do movimento

potencial: é a energia estocada

cinética potencial

ENERGIA

potencial: armazenada em gradientes de concentração e ligações químicas

potencial cinética

para realizar trabalho

Através do metabolismo, a célula transfere a E potencial para a E cinética destinada ao crescimento, manutenção, reprodução e

movimento.

Em um sistema biológico, as reações químicas são uma forma de transferir energia

de uma parte do sistema para outra.

A + B C + Dreagentes produtos

ou substratos

A energia potencial armazenada nas ligações químicas de uma molécula é denominada ENERGIA

LIVRE da molécula.

Moléculas mais complexas têm mais ligações químicas e portanto maior quantidade de

energia livre.

Ex: glicogênio > glicose > CO2 e H2O

A energia potencial armazenada nas ligações químicas de uma molécula é denominada ENERGIA

LIVRE da molécula.

Pergunta: Compare os ácidos graxos e os triacilgliceróis quanto à quantidade de energia livre.

nível inicial de energia

livre nível final de energia livre

En

ergi

a li

vre,

GEstado de transição

variação total de energia livre

Reação 1

En

ergi

a li

vre,

G

Reação endergônica

Exemplo químico

Reação 1

Reação 2E

ner

gia

livr

e, G

Reação exergônica

Exemplo químico

Reação 1

Reação 2Reação 3

En

ergi

a li

vre,

G

Reação acoplada

As duas reações acontecem simultaneamente e no mesmo local, de modo que a energia do ATP pode ser utilizada para

promover a reação endergônica

PROPRIEDADES da Go

A B Go1

B C Go2

C D Go3

A D GoF= Go

1+ Go2+Go

3

TRANSFERÊNCIA de ENERGIA – ATP – Trab. Quim

GLICOSE + Pi GLICOSE-6P + H2O Go1= 3,3

ATP + H2O ADP + PiGo

2= - 7,3

GLICOSE + ATP GLICOSE-6P + ADP GoF= - 4,OHK

REAÇÕES EXERGÔNICAS e ENDERGÔNICAS

EXERGÔNICAS

Go

ENDERGÔNICAS

Go

OCORREM COMO ESCRITO

NÃO OCORREM ESPONTÂNEAMENTE NO SENTIDO ESCRITO

TEM CAPACIDADE DE REALIZAR TRABALHO

NECESSITAM de ENERGIA EXTERNA PARA SE REALIZAREM COMO ESCRITO

Tendem a Ocorrer no Sentido Inverso

Go = Zero Reação Total/e Reversível

NEGATIVO POSITIVO

Exemplo mecânico

Endergônico Exergônico

REGENERAÇÃO do ATP

ACOPLAMENTO COM COMPOSTOS MAIS RICOS EM ENERGIA

ácido 3P-glicérico

O=C-O~P

H-C-OH

2HC-O-P

fosfoenolpiruvato

O=C-O-

C-O~P

C-H2

fosfocreatina

O=C-O-

C-H2

N-CH3

C=NH

HN~P

Nutrientes estocados

Alimentos ingeridos

Fótons solares

Vias de reações catabólicas

(exergônicas)

Vias de reações anabólicas

(endergônicas)

Trabalho osmótico

Trabalho mecânico

Biomoléculas complexas

outro trabalho celular