Metabolismo energético
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=RK50AktN3Lw
OBTENÇÃO DE ENERGIA PELOS SERES
VIVOS
Para realizar
trabalho é essencial a obtenção de energia. Logo, para manter o metabolismo, os
seres vivos precisam realizar processos de transformações energéticas, entre os
quais estão os processos de respiração e de alimentação.
FOTOSSÍNTESE:
A fotossíntese é o processo
através do qual ocorre a produção de compostos orgânicos (carboidratos) a
partir de compostos inorgânicos, como a água e o dióxido de carbono (CO2),
utilizando a energia luminosa na presença de clorofila. Equação Geral da Fotossíntese:
12H20 + 6 CO2 -----> C6H12O6
+ 6 H20 +6 O2
- a água é absorvida do solo pelas raízes;
- o CO2 é retirado do ar atmosférico pelas folhas
através dos estômatos;
- a energia luminosa é transformada em energia
química, com auxílio da clorofila.
Pode-se dizer de uma maneira
simples que as plantas absorvem uma parte da luz solar e a utilizam na produção
de substâncias orgânicas necessárias ao seu crescimento e manutenção.
As
plantas apresentam partes verdes que possuem uma substância, a clorofila, capaz
de absorver a radiação luminosa. A energia absorvida é usada para transformar o
gás carbônico do ar (CO2) e a água (absorvida pelas raízes) em glicose (um
açúcar), através de um processo chamado fotossíntese. O açúcar produzido é
utilizado de várias maneiras. Através do processo conhecido por
"respiração" a glicose sofre muitas transformações, nas quais ocorre
liberação de energia, que o vegetal utiliza para diversas funções. A energia
solar fica "armazenada" nas plantas. Quando necessitam de energia
substâncias, como a glicose, se transformam, fornecendo a energia que a planta
necessita.
Os seres vivos que não são capazes de
"armazenar" a energia luminosa dependem exclusivamente do uso de
energia envolvida nas transformações químicas.
De
maneira geral, esses seres utilizam os compostos orgânicos fabricados pelos
organismos que fazem fotossíntese, alimentando-se desses organismos. A
fotossíntese também desempenha outro importante papel na natureza: a
purificação do ar, pois retira o gás carbônico liberado na nossa respiração ou
na queima de combustíveis, como a gasolina, e, ao final, libera oxigênio para a
atmosfera.
Dessa forma, as plantas estão na base da cadeia alimentar, pois delas
dependem a sobrevivência dos animais herbívoros, que, por sua vez, alimentam os
animais carnívoros.
Ocorre nas folhas,
mais precisamente nos cloroplastos, onde há presença de clorofila (pigmento
verde). Para ocorrer a fotossíntese é preciso de três elementos essenciais:
clorofila, CO2 e H2O.
Cloroplastos: Organelas do
citoplasma
Clorofila: absorção de
energia luminosa.
CO2: (gás carbônico): Vem do ar
atmosférico, que passa através dos estômatos.
H2O (água): Absorvida pelas
raízes.
Resultado da fotossíntese: Liberação de O2
; liberação da água em forma de vapor; produz carboidratos
Etapas:
Fotoquímica (luminosa ou clara)
Para ocorrer este processo, a presença
de luz é indispensável. Acontece na grana (onde a luz passa) dos cloroplastos.
a)Transporte Cíclico
A energia luminosa é absorvida pela
clorofila. Essa energia se acumula em certos elétrons da clorofila e os
elétrons são ativados. Cada um que foi ativado sai da clorofila e são
capturados pelo cofator. Do cofator o elétron passa para uma cadeia de
pigmentos protéicos (citocromos) e perde parte da energia, retornando para a
clorofila. A energia liberada é empregada para fabricar ATP.
b)Transporte Acíclico:
A clorofila absorve energia luminosa.
Ocorre a liberação de dois elétrons ricos em energia. Esses dois elétrons são
capturados por um receptor. O receptor transfere os elétrons para outro aceptor
(NADP) e o NADP se transforma em NADPH2.
Etapa Química (escura):
Ocorre no estroma e é mais lenta que a
fotoquímica. Ocorre com a presença ou ausência de luz.
Se utiliza ATP e
NADPH2 para transformar o CO2 em moléculas
orgânicas (carboidratos)
QUIMIOSSÍNTESE
A quimiossíntese é um processo realizado por
bactérias autotróficas, isto é, capazes de produzir o seu próprio alimento.
Nesse processo, a energia liberada a partir de reações inorgânicas é utilizada
para a produção de glicose que, posteriormente, é degradada para produzir a
energia que mantém a célula funcionando. Essa energia liberada na primeira
etapa da quimiossíntese representaria, nesse processo, o mesmo papel que a
energia luminosa desempenha na fotossíntese, para a produção de glicose a
partir de substâncias inorgânicas. (Também no caso da fotossíntese, o alimento
produzido, isto é, a glicose, é posteriormente metabolizada para produzir a
energia necessária à manutenção do organismo).
- Primeira etapa:
Composto Inorgânico + O2 → Compostos
Inorgânicos oxidados + Energia Química
- Segunda etapa:
CO2
+ H2O + Energia Química → Compostos Orgânicos + O2
RESPIRAÇÃO CELULAR
1ª etapa:
Consiste na quebra da glicose. É
chamada de Glicólise. Ocorre no citosol, parte fluida do citoplasma. Produz
ácido pirúvico, elétrons energizados e ATP (trifosfato de adenosina – molécula
rica em energia).
2ª etapa:
Chamada de Ciclo de Krebs e precisa do
ácido pirúvico produzido na primeira etapa. Produz CO2, elétrons
energizados e ATP. Ocorre na mitocôndria.
3ª etapa:
Chamada de Cadeia respiratória e também
ocorre na mitocôndria. Libera elétrons de baixa energia e energia, que é usada
no transporte de Íons que se combinam com O2. Íons + O2 +
elétrons de baixa energia = água.
Produz de 36 a 38 ATPs, enquanto a
fermentação só produz 2.
FERMENTAÇÃO:
Produz 2 ATPs e a obtenção de
energia se da a partir da oxidação incompleta da glicose sem o uso do oxigênio.
Observação: Oxidação é a quebra da
molécula de glicose e se tem uma liberação de energia.
Tipos de fermentação:
Alcoólica:
Ocorre por meio de fundos e se tem a
produção de álcool e CO2. Um exemplo é o fermento para fazer a
massa de pão crescer.
Láctica:
Pode ocorrer nos seres humanos. É
realizada por bactérias e células do tecido muscular esquelético. Tem-se a
produção de ácido láctico. Um exemplo é os lactobacilos, usadas na produção de
iogurtes
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