Principios_de_Bioenergetica_e_Metabolismo

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BIOENERGÉTICA E METABOLISMO
	1ª Lei da termodinâmica (princípio da conservação de energia):
Em qualquer mudança física ou química, a quantidade de energia total do universo permanece constante, embora a forma de energia possa mudar.
As células são transdutores de energia, capazes de interconverter energia química, eletromagnética, mecânica e osmótica.
2ª Lei da termodinâmica (tendência para a desordem):
Em todos os processos naturais, a entropia do universo aumenta.
J. Willard Gibbs mostrou que a quantidade de energia livre (G) de qualquer sistema isolado pode ser definido em termos de três quantidades: a entalpia (H), que reflete o número e os tipos de ligações químicas nos reagentes e produtos, a entropia (S), que expressa a desordem dos componentes de um sistema químico, e a temperatura (T).
Nos sistemas biológicos, em condições constantes de temperatura e pressão, as mudanças de energia livre, entalpia e entropia, estão quantitativamente relacionadas entre si pela equação:
(G = (H - T(S
		Convencionalmente, (S positivo representa aumento de entropia e (H negativo quando é liberado calor do sistema para o ambiente.
		Os organismos preservam a ordem interna pela captação de energia livre do ambiente nas formas de nutrientes ou luz solar, devolvendo a ele uma quantidade igual de energia nas formas de calor e entropia.
		Quando (G é alto e negativo – reação ocorre no sentido direto; quando é alto e positivo – reação tende a ocorrer no sentido inverso; (G = 0, sistema em equilíbrio.
		A variação da energia livre para uma reação independe da via pela qual ocorre e são aditivas, ou seja, a variação de (G corresponde ao somatório dos valores de (G das reações individuais.
		O ATP estabelece a ligação química entre catabolismo e anabolismo. Sua conversão exergônica em ADP e Pi, ou AMP e PPi está acoplada a um grande número de reações e processos endergônicos. É a transferência de um grupo fosforil, pirofosforil ou adenilil do ATP para uma molécula de substrato ou enzima que acopla a energia da quebra do ATP a transformações endergônicas de substratos.
		Exemplos de reações que envolvem a transferência de grupo, utilizando o ATP: reações anabólicas, transporte de moléculas e íons através de membranas, contra o gradiente de concentração e potencial elétrico. Por outro lado, na contração muscular ocorre a hidrólise do ATP, que promovem alterações conformacionais nas moléculas envolvidas no processo.
		Outros metabólitos apresentam energia livre elevada e negativa, que também atuam na transferência de grupos fosforil: fosfoenolpiruvato, 1,3-difosfoglicerato e fosfocreatina.
		As reações de oxidação-redução estão envolvidas na formação de ATP, à medida que elétrons são transferidos ao O2 na respiração celular. Muitas dessas reações de oxidação-redução são desidrogenação nas quais um ou dois átomos de hidrogênio são transferidos para um receptor de hidrogênio. Envolvem transportadores especializados além de coenzimas como NAD e NADP.