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
Fotossíntese em plantas,
algas e bactérias
Moléculascombustível
reduzidas e O2
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
CO2+H2O
Produção de
Energia a partir de
Mols. Combustíveis
O2
ATP
Químico
de transporte
Mecânico
ADP + Pi
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
reagentes
C+D
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
Pergunta: Compare os ácidos graxos e os
triacilgliceróis quanto à quantidade de energia livre.
A energia potencial armazenada nas ligações
químicas de uma molécula é denominada ENERGIA
LIVRE da molécula.
Energia livre, G
Estado de transição
nível inicial
de energia
livre
nível final de
energia livre
variação total de
energia livre
Energia livre, G
Reação 1
Reação endergônica
Exemplo químico
Energia livre, G
Reação 2
Reação 1
Reação exergônica
Exemplo químico
Energia livre, G
Reação 2
Reação 3
Reação 1
As duas reações acontecem simultaneamente e no mesmo local,
de modo que a energia
do ATP
pode ser utilizada para
Reação
acoplada
promover a reação endergônica
PROPRIEDADES da Go
A
B
B
C
Go1
Go2
C
D
Go3
A
D
GoF= Go1+ Go2+Go3
TRANSFERÊNCIA de ENERGIA – ATP – Trab. Quim
GLICOSE + Pi
ATP
GLICOSE-6P + H2O
ADP +
+ H2O
GLICOSE + ATP
HK
Pi
GLICOSE-6P + ADP
Go1= 3,3
Go2= - 7,3
GoF= - 4,O
REAÇÕES EXERGÔNICAS e ENDERGÔNICAS
EXERGÔNICAS
Go
NEGATIVO
OCORREM COMO ESCRITO
TEM CAPACIDADE DE
REALIZAR TRABALHO
ENDERGÔNICAS
Go
POSITIVO
NÃO OCORREM
ESPONTÂNEAMENTE
NO SENTIDO ESCRITO
NECESSITAM de ENERGIA
EXTERNA PARA SE
REALIZAREM COMO ESCRITO
Tendem a Ocorrer no Sentido
Inverso
Go = Zero
Reação Total/e Reversível
Exemplo mecânico
Endergônico
Exergônico
REGENERAÇÃO do ATP
ACOPLAMENTO COM COMPOSTOS MAIS RICOS EM ENERGIA
O=C-O~P
O=C-O-
O=C-O-
C-H2
H-C-OH
C-O-P
2H
ácido 3P-glicérico
C-O~P
C-H2
fosfoenolpiruvato
N-CH3
C=NH
HN~P
fosfocreatina
Nutrientes
estocados
outro trabalho
celular
Alimentos
ingeridos
Biomoléculas
complexas
Fótons
solares
Trabalho
mecânico
Trabalho
osmótico
Vias de reações
catabólicas
(exergônicas)
Vias de reações
anabólicas
(endergônicas)