Oi pessoal, sentiram minha falta? Aqui quem vos fala é a Professora Andrezza e hoje vamos aprender como a vida funciona. Para a vida funcionar, os organismos precisam obter energia, construir suas próprias moléculas e degradá-las quando necessário.
Para esse conjunto de tarefas celulares damos o nome de Metabolismo. Como vocês podem observar e ficar apavorados, o metabolismo é formado de centenas de reações catalisadas por elas, as enzimas! Reações que ocorrem na célula de forma integrada, coordenada e regulada.
E essa regulação acontece justamente por causa do controle da atividade das enzimas: lembram-se delas? Claro que não né! Então é só se inscrever no meu canal, deixar seu like e assistir novamente o vídeo das enzimas, brincadeirinha.
Mas se não lembram, assistam novamente, vamos precisar desses conceitos: inibição, alosteria, modificação covalente, além do controle da expressão dos genes que codificam essas enzimas. Podemos dividir as vias metabólicas em 2 classes amplas: vias catabólicas e anabólicas. Catabolismo engloba as vias de degradação, que geram energia e Anabolismo as vias de síntese, que precisam que necessitam de energia para acontecer e essas reações nas células acontecem de uma forma integrada.
Mas para quê os organismos precisam de energia? De uma forma bem simples, podemos dizer que os organismos constituem-se em um sistema estável de reações químicas e processos fisicoquímicos mantidos longe do estado de equilíbrio, contrariando a tendência termodinâmica e isso tem um preço e o preço é energia. A essa altura do curso de funcionamento da vida, você já estudou vários processos celulares que requerem energia: transporte ativo, replicação, transcrição, tradução, ciclo celular, fecundação, quase tudo precisa de energia para acontecer na célula.
. . Os organismos podem ser divididos em dois grandes grupos de acordo com a forma com que obtêm essa energia.
Os fototróficos que obtêm a energia da luz solar e os quimiotróficos que precisam oxidar algum combustível químico para obter essa energia. Ainda podemos dividir os organismos em autotróficos, que podem sintetizar todas as suas biomoléculas a partir do gás carbônico e os heterotróficos que precisam se alimentar como nós, para adquirir seus nutrientes. Mas o que que é que a célula entende por energia?
O ATP, trifosfato de adenosina, é a moeda energética das células. O ATP é formado pela adenina, mas poderia ser outra base nitrogenada também, ligada à ribose, onde se esterifica o primeiro grupo fosfoto. A ligação dos outros grupos fosfato é do tipo anidrido fosfórico que são ligações de alta energia, ou seja, quando hidrolisadas, formando o ADP ou o AMP, liberam energia.
Os seres vivos são capazes de controlar e direcionar essa energia para o trabalho celular e a quantidade de energia capaz de realizar trabalho, durante uma reação à pressão e temperatura constantes é chamada de energia livre de Gibbs, em homebagem a esse pesquisador. A variação da energia livre de Gibbs, o delta G, ainda indica a espontaneidade de uma reação. Se ele for negativo indica que a reação é espontânea e, se ocorrer, libera energia.
Se o delta G for positivo, indica que a reação não é espontânea e se for ocorrer, ela precisa de energia. Mas espontaneidade não tem nada a ver com velocidade, por exemplo, vocês acham que os diamantes são eternos? A transformação de diamante em grafite é espontânea, mas irá ocorrer?
Pode sim levar uma eternidade para acontecer. Já a reação contrária só acontece em alta temperatura e pressão e mesmo assim leva milhões de anos! E o que isso tem a ver com as células?
Muitas reações celulares são espontâneas, mas não todas. E como essas reações acontecem então? As células são capazes de acoplar reações espontâneas com não espontâneas, de modo que o balanço de variação de energia livre seja negativo.
Olha aí os exemplos para deixar mais claro esse monte de conceito… A oxidação de glicose é espontânea, por liberar energia livre útil para realizar trabalho, mas a velocidade dessa reação assim neste formato é praticamente zero. Então, em condições celulares, para que essa reação tão importante nos seres vivos aconteça em tempo adequado para o bom funcionamento celular: deem uma respirada e olhem o que realmente acontece. .
. com todas essas etapas contendo reações catalisadas por enzimas! E a reação contrária?
A da fotossíntese? A variação de energia livre é positiva, isso quer dizer que a reação não é espontânea? Simmmmm, de fato, na célula essa reação não acontece assim, olha lá quantas etapas são necessárias e ainda iniciadas pela energia do sol!
Acho que não deu tempo de vocês perceberem nas figuras, mas se derem uma pausinha aí no vídeo e voltarem um pouquinho, vão observar que existe entre essas reações um fluxo de elétrons. Elétrons? uhummm.
Muitas reações do metabolismo são reações de oxidorredução. São reações que incluem perda e ganho de elétrons, acompanhados, ou não, de prótons. O substrato da reação que perde elétrons se oxida e o que recebe elétrons se reduz.
E existem moléculas especiais dentro das células que transportam esses elétrons. São as chamadas coenzimas, lembram-se delas da aula de enzimas. Claro que não né!
Então assistam e eu dou uma lembradinha aqui: são elas a NAD, a FAD, que transportam elétrons para a cadeia respiratória, e a NADP, que é muito parecida com a NAD, com um fosfato de diferença, mas que transporta elétrons para reações que precisam de um poder redutor, como por exemplo as biossínteses. A partir de agora, vamos estudar as vias metabólicas. Mas calma, não se apavore a toa, nós vamos focar apenas em algumas vias principais.
Vamos começar com uma visão geral do metabolismo. Olha que interessante, no centro dessa figura temos uma molécula especial chamada acetil-coenzima A. O catabolismo de carboidratos, lipídios e da maioria dos aminoácidos geram essa molécula, que pode ser completamente oxidada em uma via cíclica chamada de ciclo de Krebs ou ser substrato para diversas vias anabólicas.
Nas próximas aulas aprenderemos sobre o metabolismo de carboidratos, com suas vias catabólicas: glicólise, via das pentoses e glicogenólise e suas vias anabólicas, gliconeogênese e glicogênese. Ah, e é bom já irem se acostumando com esses nomes. Então, até ja ja.
