TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA NA CELULA

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Energia em Sistemas Biológicos 
Edi Carlos Sousa 
edisousa@if.usp.br 
Metabolismo Celular 
Cada reação que ocorre em um organismo vivo requer o uso de 
energia 
Energia: capacidade de realizar trabalho 
Metabolismo: a captura e uso de energia através de reações 
catabólicas e anabólicas 
Reação catabólica: quebra de moléculas em compostos mais simples 
Proteína  aminoácidos 
Reação anabólica: construção de moléculas complexas (lipídios, 
proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos) à partir de compostos 
menores 
Produção de ATP 
Produzida por organismos autotróficos 
fotossintetizantes. 
A quebra da molécula de glicose produz energia que é transferida 
para outras moléculas (ATP). 
A energia é armazenada entre as 
ligações P (7 Kcal/mol de substância). 
Respiração Celular 
A respiração aeróbica: requer oxigênio 
Ocorre na mitocôndria da célula 
36 moléculas de ATP são produzidos 
 C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6H2O + 36 ATP 
 glicose + oxigênio dióxido de carbono + água + energia 
 
Cada vez que ocorre a liberação de energia na respiração aeróbica, 
essa energia liga o fosfato inorgânico (Pi) ao ADP, gerando ATP. 
A ligação do ADP com o fosfato é reversível. Sempre que é necessária 
energia para a realização de qualquer trabalho na célula, ocorre a 
conversão de algumas moléculas de ATP em ADP + Pi e a energia 
liberada é utilizada pela célula. 
SOBRANDO 
energia durante a 
respiração 
celular 
FALTANDO 
energia para a realização 
de trabalho. 
+ Energia Liberada 
Energia em Reações 
Metabólicas 
Energia livre, ΔG, é uma indicação da energia química disponível a 
partir de uma reação. 
Entalpia, ΔH, é o calor de uma reação (energia de ligação). 
Entropia, ΔS, é uma medida de desordem. Um estado de baixa 
entropia = ordenado. Um estado desordenado = alta entropia 
 
ΔG = ΔH - TΔS 
 
Se ΔG = 0, a reação está em equilíbrio. 
Se ΔG 0 (positivo), a reação realiza-se na ordem inversa da direção 
descrita. 
 
A energia livre diminuí durante uma transformação espontânea até 
um valor mínimo de G (∆𝐺 = 0 ), onde o equilíbrio é atingido. 
ΔG da reação depende de algumas condições: 
Estado padrão (ΔG°): 
 
Temperatura = 298 K 
Pressão = 1 atm 
Concentração = 1 Molar 
 
Estado Biológico Padrão (ΔG°’): inclui uma concentração 
H+ de 10-7Molar (p/ pH 7) em vez de 1M. 
 
Como podemos calcular a variação de energia livre para 
as reações não no estado padrão? 
 
 A + B C + D 
 
 
 
 
Se a reação é apenas 
espontânea, isto é, ΔGo = 0, 
então Keq = 1 
 
Se ΔGo 1: 
reação exoenergética. 
 
Se ΔGo > 0, então Keq