Fundamentos da Biologia Celular - Alberts et al - 2017 - 4 Edicao-112

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Capítulo 3 • Energia, catálise e biossíntese 85
50 ocorre em função de um grande número de probabilidades e coloca poucas 
restrições na orientação de cada moeda individualmente, diz-se que ela é “mais 
desordenada”. Pela mesma razão, a casa de cada pessoa se torna cada vez mais 
desordenada se não for feito um esforço intencional para arrumá-la. O movi-
mento em direção à desordem é um processo espontâneo, necessitando de uma 
entrada periódica de energia para revertê-lo (Figura 3-4).
A medida do estado de desordem de um sistema é denominada entropia 
do sistema, sendo que quanto maior a desordem, maior a entropia. Assim, uma 
terceira maneira de expressar a segunda lei da termodinâmica é dizer que o sis-
tema mudará espontaneamente para o estado de organização que tiver maior 
entropia. As células vivas, ao sobreviverem, crescerem, formarem comunidades 
complexas e mesmo organismos inteiros, geram ordem e então podem dar a im-
pressão de que elas desafiam a segunda lei da termodinâmica. Mas não é assim, 
porque as células não são sistemas isolados. Pelo contrário, tomam energia dos 
ambientes em que estejam, na forma de alimento, moléculas inorgânicas e fótons 
do sol, e usam essa energia para gerar ordem para elas mesmas, formando novas 
ligações químicas e construindo grandes macromoléculas. Durante a realização 
das reações químicas que geram a ordem, alguma energia é perdida sob a forma 
de calor. O calor (ou energia cinética) é a energia na sua forma mais desordena-
da: a colisão aleatória entre moléculas (analogamente às moedas que estão na 
caixa). Devido ao fato de que as células não são sistemas isolados, o calor gerado 
nessas reações é rapidamente disperso pelos arredores das células, onde aumen-
(A) (B) (C) (D) (E)
20 mm0,5 mm10 μm50 nm20 nm
REAÇÃO “ESPONTÂNEA”
com o decorrer do tempo
O ESFORÇO PARA ORGANIZAR REQUER SUPRIMENTO DE ENERGIA
Figura 3-3 As estruturas biológicas são 
altamente organizadas. Padrões espaciais 
bem definidos e rebuscados podem ser 
vistos em cada um dos níveis de organiza-
ção dos seres vivos. Em ordem crescente 
de tamanho: (A) moléculas de proteínas do 
envelope de um vírus (parasita que, embo-
ra tecnicamente não seja vivo, contém os 
mesmos tipos de moléculas encontradas 
nas células vivas); (B) arranjo regular dos 
microtúbulos da cauda de um espermato-
zoide, vistos em secção transversal; (C) su-
perfície de um grão de pólen (uma única 
célula); (D) secção transversal do caule de 
samambaia, mostrando o padrão da organi-
zação das células; e (E) flor com pétalas em 
arranjo espiralado, cada uma formada por 
milhões de células (A, cortesia de Robert 
Grant, Stéphane Crainic e James M. Hogle; 
B, cortesia de Lewis Tilney; C, cortesia de 
Colin MacFarlane e Chris Jeffree; D, corte-
sia de Jim Haseloff.)
Figura 3-4 Experiência quotidiana 
da tendência espontânea à desordem. 
Reverter essa tendência natural à desordem 
requer um esforço intencional e um supri-
mento de energia. A partir da segunda lei 
da termodinâmica, pode-se ter certeza de 
que é necessário haver intervenção humana 
para liberar calor para o ambiente em quan-
tidade suficiente para compensar o restabe-
lecimento da ordem neste quarto.
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