Não importa o que você esteja fazendo agora (como ler este artigo) porque as células do seu corpo estão trabalhando arduamente, fazendo mais do que você imagina. Eles estão usando a energia armazenada em ligações químicas para fazer o trabalho no corpo que é necessário para mantê-lo vivo e funcional.
Todas as reações químicas que ocorrem dentro do seu corpo são chamadas coletivamente de metabolismo. Essas reações podem ser espontâneas ou não espontâneas e podem absorver ou liberar energia.
As reações que requerem energia fazem uso da energia que você dá ao seu corpo quando se alimenta. Os alimentos que você ingere são decompostos pelo seu corpo para que você tenha energia para vários processos celulares, incluindo o crescimento e a reparação.
Uma via metabólica pode se mover em qualquer direção: para a quebra de moléculas ou para a construção de moléculas.
O que são vias metabólicas?
As vias metabólicas são uma série de reações químicas que estão conectadas de alguma forma. Basicamente, o produto de uma reação pode ser o reagente da próxima.
Existem dois tipos de vias metabólicas:
1. Catabólico: As vias catabólicas quebram as moléculas e liberam energia. Por exemplo, o alimento que você ingere como açúcar ou gordura contém energia nas ligações dessas macromoléculas. Quando a molécula complexa é quebrada em suas partes componentes, a energia armazenada nessas ligações é liberada e pode ser usada pela célula.
2. Anabólico: As vias anabólicas constroem moléculas a partir de componentes menores e requerem entrada de energia. Por exemplo, quando suas células precisam fazer DNA para replicar o processo de construção, o indivíduo o processo é anabólico.
Catabolismo: um exemplo
Um exemplo importante de catabolismo é a quebra da glicose para produzir energia. Uma equação muito geral desse processo muito complexo inclui a quebra da glicose (como o açúcar na fatia do bolo que você comeu de sobremesa) em dióxido de carbono (o que você exala) e água:
A maioria das células do corpo obtém a energia de que precisam por meio da energia que é aproveitada da quebra da glicose. O energia livre liberado através deste processo (respiração celular) é ΔG ° = -2.880 kJ.
Na célula, essa reação não ocorre de uma só vez, mas em uma série de etapas por meio do uso de enzimas. Grande parte da energia livre liberada ao longo do caminho é usada para fazer trifosfato de adenosina, ou ATP. ATP é a "moeda" energética da célula. O ATP é usado para armazenar energia até que a célula precise dela.
Quando a célula precisa de ATP, ela pode usar a hidrólise do ATP do ATP em ADP (difosfato de adenosina) para liberar 31 kJ de energia. Isso pode ser usado para fazer algo na célula. Por exemplo, juntar alanina e glicina (dois aminoácidos) para formar um dipeptídeo requer 29 kJ de energia livre. Como tal, não é um processo espontâneo.
No entanto, quando uma enzima acopla a hidrólise de ATP com a formação de dipeptídeo, a reação pode ser espontânea, uma vez que a variação líquida de energia livre é então de -2 kJ.
Anabolismo: um exemplo
De onde você tira sua energia? De onde vem a glicose? Bem, isso vem das plantas! As plantas produzem açúcar por meio do processo de fotossíntese. As plantas usam energia luminosa para converter dióxido de carbono em açúcar:
Essa reação é basicamente o oposto da respiração celular. As plantas armazenam parte dessa glicose e podem usá-la para fazer seu próprio ATP. Quando você come uma salada, seu corpo vai acabar usando os açúcares desse alimento para quebrá-lo e produzir ATP.