Estude para o mestrado comigo: Fluxo de energia

A Terra é um sistema aberto que recebe energia solar, em que cerca de 1% daquela que atinge o planeta é capturada pelas células de organismos fotossintetizantes e, assim, transformada em energia química, elétrica e mecânica: esse fluxo de energia é a essência da vida.

Os sistemas vivos utilizam muita energia para manter uma posição bem distante do equilíbrio, pois no equilíbrio uma célula estaria morta. A todo momento reações redox, em que elétrons passam de uma molécula para outra, estão ocorrendo. A perda de um elétron configura a oxidação, enquanto que o ganho representa a redução: ambos processos ocorrem simultaneamente.

Quando uma reação libera energia e tem uma característica catabólica, chamamos a mesma de exergônica, tal como a respiração celular (também chamada de oxidação da glicose). Por outro lado, quando uma reação precisa de energia para ocorrer e tem característica anabólica, chamamos a mesma de endergônica, tal como a fotossíntese.

ENZIMAS

Podem ser RNA ou proteícas, atuam diminuindo a energia de ativação, isto é, a dose de energia inicial que é necessária para que uma reação seja iniciada. Essa energia inicial é necessária e importante para que as moléculas tenham forças para superar a repulsão dos elétrons delas e para que as antigas ligações sejam quebradas e, assim, novas sejam formadas. A molécula sob a qual a enzima age é chamada de substrato que se encaixa no sítio ativo da mesma, local que apresenta condições específicas para o encaixe enzima-substrato.

Atuam com co-fatores que podem ser desde íons metálicos (que atuam na transferência de grupamento fosfato) como outras co-enzimas (NAD+ (nicotinamida-adenina-trifosfato), por exemplo, que aceita elétrons e ao transferi-los se regenera e volta à sua forma inicial aceptora de elétrons).

Cada enzima catalisa determinada etapa de uma via metabólica e, muitas vezes, os grupos de enzimas que atuam nessa via são segregadas e alinhadas em sequência, fazendo com que haja pouco acumulo de produtos intermediários, pois os mesmos já são consumidos na etapa seguinte da via.

Em cada via existe pelo menos 1 enzima reguladora, que é aquela que catalisa a reação mais demorada e dificil da via, limitando a velocidade de todas as outras. Uma das enzimas reguladoras mais conhecidas e mais importantes é a alostérica que apresenta, além do sítio ativo, o sítio efetuador, o qual se liga à uma substância reguladora que, muitas vezes, é o próprio produto final daquela via (inibição por retro-alimentação // feedback).

ATP

Todas as atividades biossintéticas de uma célula dependem de energia e, como grande representante, temos o ATP (adenina + ribose + 3 grupamentos fosfato). Reações endergônicas e exergônicas ocorrem de forma acoplada para que o ATP produzido em uma seja utilizado na outra.

ATP+ H20--> ADP + FOSFATO + ENERGIA // ADP+H20--> ADP + FOSFATO + ENERGIA

O ATP é menos estável por conta da fragilidade na ligação anídrica terminal por conta das cargas negativas dos grupamentos fosfato.

Raven, P.H. Evert, R.F., Eichhorn, S.E. Biologia vegetal. 7 ed. Rio de Janeiro: Guanabara