A7 Produção e utilização de energia

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PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DE ENERGIA.
	A capacidade de aproveitar a energia e canalizá-las para a realização de um trabalho biológico é universal entre os organismos. Pela transdução de energia.
	Energia metabólica: geração e armazenagem
As transformações biológicas da energia seguem as leis da termodinâmica:
Conservação (entalpia-H), em qualquer transformação física ou química, a quantidade de energia no universo permanece constante, embora possa mudar a forma de energia.
Desordem maior (entropia-S), em todos os processos naturais, a entropia aumenta.
As células necessitam de energia livre - G (Gibbs)
Células autotróficas – retiram C da atmosfera e energia da radiação solar.
Células heterotróficas – retiram C e energia de moléculas orgânicas.
Ambas transformam energia livre em ATP e outros compostos ricos em energia (que poderão fornecer energia para trabalhos biológicos 
em temperaturas constantes).
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Catabolismo e anabolismo altamente regulados: separados e compartimentalizados. 
Energia livre padrão ((Gº) e sua relação com a constante de equilíbrio da reação (K’eq). 
Composição de um sistema reagente (reagentes e produtos): Concentração em Molar-M
Em reações reversíveis tendem ao equilíbrio: sendo assim equivalente nos dois sentidos.
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Exemplo da variação de energia livre padrão de uma reação.
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As variações de energia livre padrão são aditivas (reações acopladas)
Glicose + Pi ( Glicose 6-fosfato + H2O = 13,8 kJ(mol
ATP + H2O ADP + Pi = - 30,5 kJ(mol
 = - 16,7 kJ(mol
Transferência de grupo fosfato e formação de ATP.
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Energia livre de hidrólise de compostos fosforilados e da acetil-CoA.
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A síntese de macromoléculas depende de fornecimento de energia.
Transporte ativo pela membrana depende de ATP.
Contração muscular depende de ATP
Reações biológicas de Oxidação-redução
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	O fluxo de elétrons
	Envolvimento de desidrogenases
Potenciais de redução medem a afinidade por elétrons
Oxidação da Glicose a Dióxido de carbono envolve transportadores de elétrons especializados
Cofatores e proteínas funcionam como transfortadores universais de elétrons
FAD e NAD.
NAD++ 2e- + 2H+ ( NADH + H+
NADP++ 2e- + 2H+ ( NADPH + H+
Griceraldeido-3-fosfato + NAD+ ( 3-fosfoglicerato + NADH + H+
Acetaldeído + NADH + H ( etanol + NAD+
Constante de equilíbrio
A + B ( C + D
K’eq = [C] [D] ( [A] [B]
K’eq (Gº
(1,0 Negativa (direta)
( 1,0 Positiva (inversa)
= 1,0 Zero (equilíbrio) 
H2O ( H+ + OH-
K’eq da H2O – 1,8 X 10-16M
A variação de energia livre na hidrólise do ATP é grande e negativa, e ela fornece energia pela transferência de grupo e não pela simples quebra.
Em um par redox, a molécula doadora de elétrons
 na reação de oxidação-redução é o agente redutor 
(reduzida) e a receptora é o oxidante.
Fe2+ + Cu2+ ( Fe3+ + Cu+