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6: Metabolismo

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    Os processos celulares exigem um suprimento constante de energia. De onde e de que forma, essa energia vem? Como as células vivas obtêm energia e como a usam? Este capítulo discutirá diferentes formas de energia e as leis físicas que governam a transferência de energia. Este capítulo também descreverá como as células usam a energia e a reabastecem, e como as reações químicas na célula são realizadas com grande eficiência.

    • 6.0: Prelúdio do metabolismo
      Praticamente todas as tarefas realizadas por organismos vivos requerem energia. A energia é necessária para realizar trabalhos pesados e exercícios, mas os humanos também usam muita energia enquanto pensam e até mesmo durante o sono. De fato, as células vivas de cada organismo usam energia constantemente. Nutrientes e outras moléculas são importados, metabolizados (decompostos) e possivelmente sintetizados em novas moléculas, modificadas se necessário, transportadas pela célula e podem ser distribuídas por todo o organismo.
    • 6.1: Energia e metabolismo
      Processos celulares, como a construção e a decomposição de moléculas complexas, ocorrem por meio de reações químicas graduais. Algumas dessas reações químicas são espontâneas e liberam energia, enquanto outras requerem energia para prosseguir. Assim como os seres vivos devem consumir alimentos continuamente para reabastecer o que foi usado, as células devem produzir continuamente mais energia para reabastecer a usada pelas muitas reações químicas que exigem energia e que ocorrem constantemente.
    • 6.2: Energia potencial, cinética, livre e de ativação
      A energia é definida como a capacidade de trabalhar e existe em diferentes formas. Por exemplo, energia elétrica, energia luminosa e energia térmica são todos tipos diferentes de energia. Embora todos esses sejam tipos familiares de energia que se pode ver ou sentir, há outro tipo de energia que é muito menos tangível. Para apreciar a forma como a energia entra e sai dos sistemas biológicos, é importante entender mais sobre os diferentes tipos de energia que existem no mundo físico.
    • 6.3: As leis da termodinâmica
      Organismos biológicos são sistemas abertos. A energia é trocada entre eles e seus arredores, pois eles consomem moléculas que armazenam energia e liberam energia para o meio ambiente fazendo o trabalho. Como todas as coisas no mundo físico, a energia está sujeita às leis da física. As leis da termodinâmica governam a transferência de energia dentro e entre todos os sistemas do universo.
    • 6.4: ATP: trifosfato de adenosina
      Mesmo as reações exergônicas de liberação de energia requerem uma pequena quantidade de energia de ativação para prosseguir. No entanto, considere as reações endergônicas, que requerem muito mais energia, porque seus produtos têm mais energia livre do que seus reagentes. Dentro da célula, de onde vem a energia para alimentar essas reações? A resposta está em uma molécula fornecedora de energia chamada trifosfato de adenosina, ou ATP.
    • 6.5: Enzimas
      Uma substância que ajuda a ocorrer uma reação química é um catalisador, e as moléculas especiais que catalisam as reações bioquímicas são chamadas de enzimas. Quase todas as enzimas são proteínas, compostas por cadeias de aminoácidos, e realizam a tarefa crítica de diminuir as energias de ativação das reações químicas dentro da célula. As enzimas fazem isso ligando-se às moléculas reagentes e mantendo-as de forma a fazer com que os processos químicos de quebra e formação de ligações ocorram mais facilmente.
    • 6.E: Metabolismo (exercícios)

    Miniatura: diagrama mostrando o modelo de ajuste induzido em enzimas (Public Domain; LadyOfHats).