Características e Fluxo de Energia nos Seres Vivos

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BIOENERGÉTICA
Sentido das reações metabólicas.
Quais são as características dos seres vivos? 
• capacidade de se replicar e viver em grupo 
• alto grau de complexidade química e organização 
• capacidade de definir funções para seus componentes 
e regular a interação entre eles. 
• consegue perceber e responder às alterações do 
meio 
• sistemas para a extração, transformação e uso da 
energia do meio em que vive
•Os organismos vivos preservam a ordem interna 
pela captação da energia livre do ambiente nas 
formas de nutriente ou luz solar, devolvendo a 
ele uma quantidade igual de energia nas formas 
de calor e entropia(é a medida do grau de 
desordem de um sistema)
•Os organismos vivos podem ser divididos em 2 
grandes grupos: autotróficos X heterotróficos
BIOENERGÉTICA
• Refere-se ao fluxo de energia dentro de um sistema vivo.
• A capacidade de extrair energia dos macronutrientes alimentares 
(carboidrato, lipídios e proteínas) e de transferi-la continuamente 
com um alto ritmo para os elementos contrateis do músculo 
esquelético determina a capacidade do indivíduo de nadar, correr, 
pedalar e esquiar. Através de longas distâncias.
• Os organismos executam uma notável variedade de processos de 
transformação de energia, convertendo uma forma de energia em 
outra. 
• Eles utilizam a energia química contida nos combustíveis para 
sintetizar a partir de precursores simples, moléculas complexas e 
altamente organizadas. 
• As transformações de energia biológica obedecem as mesmas leis 
físicas que determinam os processos naturais (1ª e 2ª Lei da 
Termodinâmica).
Primeira lei da termodinamica: 
• Princípio da conservação da Energia 
“Para qualquer mudança física ou química, a quantidade total de 
energia no universo permanece constante” 
“A energia pode mudar de forma ou ser transportada mas não pode 
ser criada ou destruída” 
Primeira lei: princípio da conservação da 
Energia 
• Seres vivos usam energia para realização de trabalho mecânico, 
químico, osmótico ou elétrico e para a manutenção de sua 
organização, reprodução e interação com o meio. 
• Células vivas se comportam como transdutores de energia –
convertem energia química em outro tipo necessário
Segunda Lei: A desordem do universo sempre 
tende a aumentar 
• “Em todos os processos naturais a entropia (grau de desorganização) 
do universo sempre tende a aumentar” 
• Organismos vivos preservam sua organização interna retirando 
energia livre do ambiente e retornando à sua vizinhança energia na 
forma calor, aumento do número de moléculas. 
• Glicose + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O 
Como ocorre o fluxo de energia entre o 
ambiente e os organismos vivos? 
•Através de um conjunto de reações químicas 
produtoras ou consumidoras de energia os 
organismos conseguem ter suas características ou 
funções preservadas 
O que são reações produtoras ou 
consumidoras de energia??? 
• ∆G negativo (ou exergônica) – reação espontânea 
• (energia livre do produto é menor que do reagente) 
• Tendência da reação fora do equilíbrio é no sentido de formação do 
produto 
Reactants
Energy
Products
Progress of the reaction
Amount of
energy
released
( G < 0)
• ∆ G positivo (ou endergônica) – reação não espontânea 
• (energia livre do produto é maior que do reagente) 
• Tendência da reação fora do equilíbrio é no sentido de formação do 
reagente 
 
• As células usam os para conseguir realizar as transformações 
metabólicas necessárias dois tipos de reações ∆G negativo 
(tendência a formação produto) ∆G positivo (tendência a formação 
reagente) 
Como isso pode ocorrer? 
Reações químicas especiais responsáveis pelo 
fluxo de energia nos organismos vivos 
Transferência de elétrons – reações de 
óxidoredução
• O fluxo de elétrons pode realizar trabalho.
• Reações envolvem a perda de elétrons por uma determinada espécie 
química, que sofre oxidação, e captação desses elétrons por outra 
espécie, que é reduzida.
• compostos reduzidos são fonte de elétrons para determinadas 
reações produzirem energia metabólica.
O QUE É O METABOLISMO ???? 
• Meta- integrar
• Bolismo- processo
•Uma série de reações químicas intrincadas que 
permitem obter, armazenar e utilizar energia para 
realização das funções celulares.
•na qual diversos sistemas multienzimáticos atuam 
conjuntamente visando 4 objetivos:
• 4-Sintetizar e degradar biomoléculas especializadas.
• Cada uma das etapas consecutivas em uma via metabólica produz 
uma alteração química pequena e específica, geralmente a remoção, 
a transferência ou a adição de um átomo ou grupo funcional. 
• O precursor é convertido em produto por meio de uma série de 
intermediários denominados METABÓLITOS.
Vias Metabólicas
• As vias catabólicas e anabólicas estão relacionadas
• O ATP e o NADPH produzidos pela degradação de metabólitos 
complexos são fonte de energia para reações biossintéticas e outras 
reações.
•O CATABOLISMO é a fase degradativa do metabolismo 
na qual moléculas nutrientes orgânicas (carboidratos, 
gorduras e proteínas) são convertidas em produtos 
finais menores e mais simples (ex.: ácido lático, CO2, 
NH3). 
•As vias catabólicas liberam energia, uma parte da qual 
é conservada na forma de ATP e de transportadores 
de elétrons reduzidos(NADH, NADPH e FADH2), a 
energia restante é liberada na forma de calor.
•No ANABOLISMO, também denominado 
BIOSSÍNTESE, moléculas precursoras pequenas e 
simples são ligadas formando moléculas maiores 
e mais complexas, inclusive lipídos, 
polissacarídios, proteínas e ácidos nucléicos.
• As reações anabólicas requerem um 
fornecimento de energia geralmente na forma 
de potencial de transferência do grupo fosforil
do ATP e do poder redutor do NADH, NADPH e 
FADH2
• O conjunto de reações metabólicas envolvidas no processamento de 
uma molécula – via metabólica
• Tipos de vias metabólicas
Biossíntese e degradação são quase sempre 
distintas
1- Ocorrem por vias diferentes.
2- Envolvem enzimas diferentes numa mesma via.
3- Podem ser compartimentalizadas.
4 – Vias irreversíveis
5 – Possuem etapas limitantes
As vias metabólicas ocorrem em locais
específicos das células