Bioenergética (1)

Prévia do material em texto

Bioenergética
Introdução
Entende-se que as funções vitais não existiriam sem a ação da BIOENERGIA (esta estudada a fundo pela bioenergética), posto que, sem energia não há vida, e sem o estudo da bioenergética não há como entender como a energia é utilizada pelos organismos vivos. 
  
A BIOENERGÉTICA 
A bioenergética retrata a bioenergia e suas transformações ligadas aos fenômenos biológicos, utilizando-se de leis e princípios físicos da termodinâmica aplicados aos seres vivos. Ela preside a todas as manifestações vitais, tudo que exprime trabalho só pode ser realizado mediante as transformações energéticas. 
Nos seres vivos estas transformações são provenientes da degradação metabólica de principalmente carboidratos e gorduras. Os carboidratos são metabolizados pela glicolise e pelo ciclo de Krebs e as gorduras apenas pelo ciclo de Krebs. 
FONTES DE ENERGIA 
Por leis físicas a energia não pode ser criada, apenas transformada, sem ela não a realização de trabalho, ou seja, supondo que uma célula não tenha energia, esta perde suas funções vitais ocasionando a sua morte. 
Várias são as fontes de energia, dentre elas se destacam: 
	SUBSTÂNCIA
	KCAL/mol  
	Fosfomol - Piruvato 1-3 Difosfato 
	15.960 
	Glicerato 
	15.060 
	Acétil coenzima A 
	12.000 
	Fosfocreatina 
	11.800 
	Adenozina trifosfato (ATP) 
	10.460 
	Adenosina difosfato (ADP) 
	8.600 
	D - glicose – frutosídio 
	6.570 
	Glicolise - 1PO4 
	4.900 
	Frutose 6PO4 
	3.000 
	Glicose 6PO4 
	3.000 
	3 - Fosfo-glicerato 
	3.000 
Essas moléculas fornecedoras de energia trabalham associadas a enzimas, realizando as interações moleculares na obtenção das mais diferentes e profundas funções biológicas, encontradas nos diferentes ciclos metabólicos como por exemplo o da uréia, o de Krebs e até nos mais especializados como da rodopsina. 
O ATP é sem dúvida a mais importante molécula fornecedora de energia, formando com o ADP um sistema importantíssimo no transporte e armazenamento de energia, este é produzido por três processos comuns "produtores" de energia para a elaboração da mesma: 
1- O sistema ATP-PC ou sistema de FOSFOGÊNIO; 
2- Glicólise anaeróbica;
3- O sistema aeróbico. 
No ciclo de Krebs os três processos aparecem de uma maneira geral. A energia liberada pela desintegração das substâncias alimentares, e a energia liberada quando a PC é desfeita são utilizadas para refazer a molécula de ATP. 
ASPECTOS BIOFÍSICOS DA BIOENERGÉTICA. 
        Os seres vivos em condições normais, apresentam-se sob o ponto de vista termodinâmico como sistema aberto, quando permite troca de energia como o meio envolvente, e que operam com transformações cíclicas, onde o estado inicial e final são os mesmos, é irreversível, já que os estágios inicial e final são iguais e os estágios termodinâmicos num sentido e no outro da evolução não foram os mesmos. O que significa dizer que ao final de cada ciclo ou operação vital, o organismo encontra-se nas mesmas condições termodinâmicas para repeti-lo. 
As trocas e transformações energéticas são regidas pelos três princípios da termodinâmica, os quais presidem os fenômenos da vida. 
1º Princípio o de Meyer (ENTALPIA), estabelece as condições de indestrutibilidade e impossibilidade de criação de energia, e que qualquer tipo de energia pode apenas ser transformada. A maioria das reações biológicas ocorre com pressão constante, e a quantidade de energia é designada por variação de entalpia, (H. Quando o volume é constante diz-se que a transformação é exergônia, exotérmica e por isso espontânea, então por convenção a variação de entalpia é representada pelo sinal negativo (-). De acordo com o tipo de reação, o calor liberado é dito de combustão, de reação, de hidrólise, como por exemplo na combustão da glicose. 
C6H12 O6 + 6O2 ( 6CO2 +(H= -637 Kcal/mol 
Ao contrário a transformação é endergônica ou a reação é endotermica, portanto não espontânea, e sua representação é feita com o sinal positivo (+). Em todos os seres vivos organizados podem ser identificadas as transformações energéticas; a energia química (alimentos) transformando-se em energia de calor (elevação térmica); a energia mecânica (contração muscular) em calor (elevação de temperatura) e eletricidade (bioeletrogênese); energia luminosa (aparelho visual) em elétrica (estímulo nervoso através do nervo óptico); energia elétrica (estímulo nervoso) em energia mecânica (contração muscular), energia sonora (audição) em energia elétrica (exitação do cóclea); energia mental (cálculos e pensamentos) em energia elétrica (ondas encefalográficas). Ainda podendo ser distinguida como forma de energia a energia de concentração (difusão por osmose). 
Todo organismo vivo se empenha em manter sua energia interna e, melhor ainda, sua entalpia constante. Os gastos efetuados pelo organismo para o funcionamento de seus órgãos são reparados através da ingestão de alimentos, tendo sempre um equilíbrio entre a energia obtida dos alimentos e o trabalho realizado pelo organismo. 
2º Princípio ou Princípio de Carnot (entropia), este princípio estabelece as condições necessárias para que uma transformação possa se realizar e as conseqüências que venham a ocorrer. Fundamentalmente toda evolução termodinâmica exige que haja um transporte ou transformação de energia. Qualquer um desses dois aspectos implica na existência de uma fonte rica e outra pobre de energia, de modo que não haverá transporte de material para a dentro ou para fora da célula se não houver uma diferença de concentração entre os meios, então chamamos a diferença de energia disponível para o trabalho (transporte) de energia livre. 
Todas as transformações energéticas que ocorrem no ser vivo simbolizam a própria vida, exigindo necessariamente uma fonte rica e outra pobre em energia. 
A entropia se manifesta com diferentes tendências ao longo de ciclo vital. No anabolismo há o armazenamento de energia tendo uma entropia negativa, no estágio há um equilíbrio no gasto de energia e entropia nula; já no catabolismo, onde o gasto de energia é maior que a receita, a entropia é positiva. 
3º Principio, o de Wernst (ORDEM E DESORDEM), ressalta principalmente o valor das estruturas na utilização da energia para que ocorram extensas e intensas transformações bioenergéticas, com o mínimo de perda energética e com o máximo de rendimento. A natureza utiliza moléculas tradutoras, transportadoras e transformadoras de energia. 
APLICAÇÕES DA BIOENERGÉTICA 
Nota-se às aplicações da bioenergética no estudo de ciclos biológicos, onde sempre há utilização de energia, alguns ciclos são: 
Transporte através de membranas - Por processo de difusão ou osmose, onde o grau de concentração influi no sentido do ciclo. 
Respiração - Na liberação de energia contida nos alimentos; através das mitocôndrias, ocorre no hialoplasma a fase anaeróbica (glicólise) formando 2 moléculas de ATP, e na fase aeróbica (Ciclo de Krebs + cadeia respiratória), ocorre no interior das mitocôndrias a formação de 36 moléculas de ATP. 
Fermentação – É a liberação de energia dos alimentos na ausência de oxigênio. Podendo ser alcoólica, acética (vinagre) ou láctica. 
Quimiossíntese - Processo através do qual o ser autótrofo obtém energia por oxidação de várias substâncias: H2S, NH3, HNO2, H2O, Fe++ dentre outras.
SUBSTÂNCIAS + O2 ( PRODUTOS + ENERGIA QUÍMICA 
Fotossíntese - Processo pelo qual, o ser autótrofo, utilizando-se da luz sintetiza açúcares, lipídios e proteínas, graças a presença do pigmento verde, clorofila, contido nos plastos. 
6CO2 +12H2O + ENERGIA ( C6H12O6 +6O2 + 6H2O 
CONCLUSÃO 
Ao término deste, ficou evidente que a bioenergia tem, fundamental importância para a estabilidade e funcionalidade dos sistemas vivos. Assim o estudo aprofundado da mesma através da bioenergética, demonstra quanto se pode ganhar com o maior conhecimento das propriedades físicas que fazem com que a energia "movimente" a vida.
�PAGE �
�PAGE �1�