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Disciplina de Biociências I Unidade 3 – Metabolismo Celular BIOENERGÉTICA Profa. Cínthia P. Machado Tabchoury.

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1 Disciplina de Biociências I Unidade 3 – Metabolismo Celular BIOENERGÉTICA Profa. Cínthia P. Machado Tabchoury

2 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.

3 Energia nos Sistemas Biológicos

4 Moléculas- combustível reduzidas e O 2 Fotossíntese em plantas, algas e bactérias Respiração celular em animais, plantas, algas e bactérias

5 Animais extraem energia a partir das biomoléculas; Consomem O 2 e produzem CO 2 ; 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).

6 A Energia é usada para produzir trabalho Produção de Energia a partir de Mols. Combustíveis O2O2 CO 2 +H 2 O ATP Químico ADP + P i de transporte Mecânico Pergunta: Dê exemplos de cada um dos tipos de trabalho.

7 ENERGIA cinética: é a energia do movimento potencial: é a energia estocada cinéticapotencial

8 ENERGIA potencial: armazenada em gradientes de concentração e ligações químicas potencialcinética para realizar trabalho Através do metabolismo, a célula transfere a E potencial para a E cinética destinada ao crescimento, manutenção, reprodução e movimento.

9 Em um sistema biológico, as reações químicas são uma forma de transferir energia de uma parte do sistema para outra. A + BC + D reagentes produtos ou substratos A energia potencial armazenada nas ligações químicas de uma molécula é denominada ENERGIA LIVRE da molécula.

10 Moléculas mais complexas têm mais ligações químicas e portanto maior quantidade de energia livre. Ex: glicogênio > glicose > CO 2 e H 2 O 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.

11 nível inicial de energia livre nível final de energia livre Energia livre, G Estado de transição variação total de energia livre

12 Reação 1 Energia livre, G Reação endergônica

13 Exemplo químico Reação 1 Reação 2 Energia livre, G Reação exergônica

14 Exemplo químico Reação 1 Reação 2 Reação 3 Energia livre, 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

15 PROPRIEDADES da G o A B G o 1 B C G o 2 C D G o 3 A D G o F = G o 1 + G o 2 + G o 3 TRANSFERÊNCIA de ENERGIA – ATP – Trab. Quim GLICOSE + P i GLICOSE-6P + H 2 O G o 1 = 3,3 ATP + H 2 O ADP + P i G o 2 = - 7,3 GLICOSE + ATP GLICOSE-6P + ADP G o F = - 4,O HK

16 REAÇÕES EXERGÔNICAS e ENDERGÔNICAS EXERGÔNICAS G o ENDERGÔNICAS G o 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 G o = Zero Reação Total/e Reversível NEGATIVO POSITIVO

17 Exemplo mecânico Endergônico Exergônico

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19 REGENERAÇÃO do ATP ACOPLAMENTO COM COMPOSTOS MAIS RICOS EM ENERGIA ácido 3P-glicérico O= C -O~P H- C -OH 2 H C -O-P fosfoenolpiruvato O= C -O - C -O~P C -H 2 fosfocreatina O= C -O - C -H 2 N-CH 3 C=NH HN~P

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22 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

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