Transformação e Utilização de Energia pelos Seres Vivos

Biologia

Transformação e utilização de energia pelos seres vivos

Obtenção de energia

  • A matéria que chega às células serve para mobilizar a energia dos nutrientes.

  • O ATP (adenosina trifosfato) é o transportador universal de energia a nível celular.

  • Os seres podem ser classificados como:

    • Seres autotróficos: produzem sua própria energia.

    • Seres heterotróficos: dependem de outros organismos para obter energia.

Adenosina Trifosfato (ATP)

  • O ATP é uma molécula composta por:

    • Adenina

    • Ribose

    • Grupo fosfato (Pi)

  • Quando o ATP se transforma em ADP (adenosina difosfato), ele liberta energia e um fosfato.

  • Para formar ATP denovo, é preciso forever energia e um fosfato.

Metabolismo

  • O metabolismo é o conjunto de reações químicas que ocorrem a nível celular, essenciais à vida.

  • Processos do Metabolismo:

    • Catabolismo: degrada moléculas complexas em moléculas mais simples, libertando energia. É um processo exoenergético pois liberta→“exo” energia→“energético” .

    • Anabolismo: biossíntese de moléculas complexas a partir de moléculas mais simples, o que consome energia. É um processo endoenergético pois necessita de energia para ocorrer.

Catabolismo

  • Reações químicas que degradam moléculas complexas, resultando em moléculas mais simples e libertando energia.

Anabolismo

  • Reações que constroem moléculas complexas a partir de moléculas simples, requerendo utilização de energia.

Tipos de Organismos em Relação ao Metabolismo

  • Seres anaeróbios obrigatórios: utilizam exclusivamente fermentação em ausência de oxigênio.

  • Seres aeróbios obrigatórios: sobrevivem apenas na presença de oxigênio.

  • Seres anaeróbios facultativos: usam oxigênio para mobilizar mais energia, mas podem fermentar na ausência dele.

Vias Catabólicas

  • Existem vias catabólicas que transferem energia para o ATP:

    • Fermentação: ocorre na ausência de oxigênio.

    • Respiração aeróbia: ocorre na presença de oxigênio.

Etapas da Fermentação

  1. Glicólise:

    • Glicose (C6) é convertida em ácido pirúvico (C3).

  2. Redução do Piruvato:

    • O NADH formado durante a glicólise atua na redução do ácido pirúvico, formando diferentes produtos finais.

    • Tipos de fermentação:

      • Fermentação Alcoólica:

      • Ex. leveduras: cerveja/pão

      • Fermentação Láctica:

      • Ex. bactérias lácticas e células musculares: iogurte, músculos

Produção de Energia na Respiração Aeróbia

- Processo mais complexo que ocorre em presença de oxigênio (aerobiose).

Etapas da Respiração Aeróbia

  1. Glicólise:

    • Ocorre no citoplasma;

    • Produtos finais: 2 Ácido Pirúvico, 2 NADH, saldo energético 2 ATP.

  2. Formação de Acetil-CoA:

    • O ácido pirúvico é descarboxilado e oxidado na matriz mitocondrial, forma do Acetil-CoA

  3. Ciclo de Krebs:

    • Ocorre na matriz mitocondrial, envolvendo oxidações e descarboxilações.

  4. Cadeia Transportadora de Eletrões e Fosforilação Oxidativa:

    • Ocorre na membrana interna da mitocôndria;

    • O oxigênio é o recetor final de eletrões, produzindo água e gerando uma grande quantidade de ATP (até 34 ATP por glicose)

Balanço Energético das Reações

  • Respiração Aeróbia:

  • Glicólise= 2ATP

  • Formação de Acetil-CoA= ×

  • Ciclo de Krebs= 2ATP (1ATP da primeira volta, 1 ATP da segunda volta)

  • Cadeia transportadora de eletrões e Fosforilação oxidativa= 34 ATP

  • Fermentação: 2ATP

Considerações Finais

  • O ATP produzido na respiração aeróbia resulta numa degradação quase completa da glicose, ao contrário da fermentação, que é considerada uma degradação incompleta, resultando em menor rendimento energético.

  • O uso de microorganismos na produção de alimentos não é recente, mas foi na era de Pasteur que os processos fermentativos começaram a ser compreendidos.