ENERGIA E CONVERSÕES DE ENERGIA

Apresentação em tema: "ENERGIA E CONVERSÕES DE ENERGIA"— Transcrição da apresentação:

1 ENERGIA E CONVERSÕES DE ENERGIA

2 REAÇÕES QUÍMICAS Construtoras de complexidade celular, usando energia para tal. Decompositoras de substâncias complexas, com a liberação de energia no processo.

3 ENERGIA Energia é ... capacidade de realizar trabalho...
CINÉTICA – realiza trabalho. POTENCIAL – armazenada. Energia é ... capacidade de realizar trabalho... capacidade de mudança...

4 É POSSÍVEL, COM A REALIZAÇÃO DE TRABALHO, TRANSFERIR ENERGIA (MATÉRIA) DE NÍVEL MAIS BAIXO PARA NÍVEL MAIS ALTO.

5 REAÇÕES METABÓLICAS ANABÓLICAS – síntese de proteína
CATABÓLICAS - quebra de moléculas

6 AS ATIVIDADES CELULARES, COMO O CRESCIMENTO, O MOVIMENTO E O TRANSPORTE ATIVO POR MEIO DE UMA MEMBRANA, SÓ SÃO PROCESSADOS SE TIVEREM UMA FONTE DE ENERGIA.

7 AS ATIVIDADES CELULARES, COMO O CRESCIMENTO, O MOVIMENTO E O TRANSPORTE ATIVO POR MEIO DE UMA MEMBRANA, SÓ SÃO PROCESSADOS SE TIVEREM UMA FONTE DE ENERGIA.

8 SISTEMAS ABERTO – troca energia com o entorno.
FECHADO – não troca energia com seu entorno

9 Não há entrada ou saída de energia ou matéria
Energia e matéria podem entrar e sair

10 ENERGIA POTENCIAL DAS LIGAÇÕES QUÍMICAS (C – C/C – H) DOS CARBOIDRATOS E DOS LIPÍDIOS PODE SER USADA PARA FORMAR A ENERGIA POTENCIAL DA MOLÉCULA DE ATP.

11 NENHUM PROCESSO FÍSICO OU REAÇÃO QUÍMICA É 100% EFICIENTE E NEM TODA A ENERGIA LIBERADA PODE SER CONVERTIDA EM TRABALHO.

12 TODO SISTEMA QUE REALIZOU TRABALHO, TEM ENERGIA DIMINUIDA.

13 ENERGIA TOTAL = ENERGIA UTILIZÁVEL + ENERGIA NÃO-UTILIZÁVEL
No sistema biológico: Energia Total = ENTALPIA ( H ) Energia Utilizável = ENERGIA LIVRE ( G ) Energia não-utilizável = ENTROPIA ( S ) x T

14 ENTALPIA É O CONTEÚDO DE CALOR DE UM SISTEMA.
ENTROPIA É UMA QUALIDADE DE ENERGIA INCAPAZ DE REALIZAR TRABALHO.

15 Aumenta ENTROPIA Diminui
Diminuem ORGANIZAÇÃO Aumenta

16 H = G + TS G = H – TS ∆ G = ∆ H - T∆S Portanto:
∆ G = MUDANÇA NA ENERGI A LIVRE

17 ∆ G < 0 (G é desprendida...)
∆ G é NEGATIVO. ∆ G > 0 (G é exigida...) ∆ G é POSITIVO.

18 QUANTIDADE DE ENERGIA LIBERADA
REAÇÃO EXERGÔNICA ( ESPONTANEA) REAGENTES QUANTIDADE DE ENERGIA LIBERADA PRODUTOS Formam produtos com menos energia\ ∆ G é negativo

19 QUANTIDADE DE ENERGIA LIBERADA
REAÇÃO ENDERGÔNICA ( NÃO-ESPONTANEA) PRODUTOS QUANTIDADE DE ENERGIA LIBERADA REAGENTES Exigem energia do ambiente\ ∆ G é positivo

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22 Síntese protéica - (não espontânea e endergônica)
EX. Hidrólise de proteínas – (espontânea e exergônica); Síntese protéica - (não espontânea e endergônica)

23 TODA REAÇÃO QUÍMICA SE PROCESSA ATÉ CERTA EXTENSÃO, SEM NECESSARIAMENTE SE COMPLETAR.

24 AS CÉLULAS VIVAS PRECISAM DE ATP (ADENOSINA TRIFOSFATO) PARA A CAPTAÇÃO, A TRANSFERÊNCIA E A ARMAZENAGEM DE ENERGIA LIVRE, NECESSÁRIA PARA REALIZAR TRABALHO QUÍMICO E MANTER AS CÉLULAS.

25 O ATP É PRODUZIDO PELAS CÉLULAS DE DIFERENTES MANEIRAS:
HIDRÓLISE DE ATP – AMP ADP ATP

26 ATP

27 ∆G (REAÇÃO) = ∆G (PRODUTOS) - ∆ G (REAGENTES).
NO ATP, A ENERGIA APARECE COMO DIFERENÇA ENTRE O CONTEÚDO DE ENERGIA DOS PRODUTOS MENOS A ENERGIA DOS REAGENTES. ∆G (REAÇÃO) = ∆G (PRODUTOS) ∆ G (REAGENTES). NO CASO DO ATP, A REAÇÃO DE HIDRÓLISE, É: ATP + H2O ADP + H3PO4 PRODUTO REAGENTES

28 HIDRÓLISE DE ATP ATP ADP energia livre Pi É uma reação exergônica.

29 HIDRÓLISE DE ATP ADP + Pi + energia livre = ATP + H2O É uma reação endergônica. Ex.: Respiração Celular (em eucariontes)

30 HIDRÓLISE DE ATP Ciclo de Ligação de energia.... ATP – transporta energia! Energia exergônica Energia exergônica

31 BOMBAS IÔNICAS USAM ENERGIA PARA MOVER ÍONS OU OUTRAS MOLÉCULAS CONTRA SEUS GRADIENTES DE CONCENTRAÇÃO. BOMBA DE SÓDIO-POTÁSSIO BOMBA DE CÁLCIO

32 BOMBA DE SÓDIO-POTÁSSIO
MANTÉM A CONCENTRAÇÃO DE POTÁSSIO E DE SÓDIO.

33 BOMBA DE SÓDIO-POTÁSSIO
MANTÉM A CONCENTRAÇÃO DE POTÁSSIO E DE SÓDIO, PORTANTO, É RESPONSÁVEL PELA MANUTENÇÃO DAS DIFERENÇAS DE CONCENTRAÇÃO DESSES ÍONS; A FUNÇÃO DA ATPASE É ATIVADA, OCORRENDO A CLIVAGEM DE UMA MOLÉCULA DE ATP.

34 BOMBA DE SÓDIO-POTÁSSIO
CONTROLA O VOLUME DAS CÉLULAS NATUREZA ELETROGÊNICA.

35 BOMBA DE CÁLCIO OS ÍONS SÃO MANTIDOS EM CONCENTRAÇÕES MUITO BAIXAS (CITOSOL). UMA BOMBA – MEMBRANA CELULAR (CÁLCIO PARA FORA) UMA BOMBA – ORGANELA (PROTEÍNA CARREADORA)

36 BOMBA DE CÁLCIO

37 BOMBA DE CÁLCIO