Metabolismo celular: definição, processo e o papel do ATP

As células requerem energia para movimento, divisão, multiplicação e outros processos. Eles passam grande parte de suas vidas focados em obter e usar essa energia por meio do metabolismo.

Células procarióticas e eucarióticas dependem de diferentes vias metabólicas para sobreviver.

Metabolismo celular é a série de processos que ocorrem nos organismos vivos para sustentar esses organismos.

Em biologia celular e biologia molecular, o metabolismo se refere às reações bioquímicas que acontecem dentro dos organismos para produzir energia. O uso coloquial ou nutricional do metabolismo refere-se ao processos químicos que acontecem em seu corpo quando você converte alimentos em energia.

Embora os termos tenham semelhanças, também existem diferenças. O metabolismo é importante para as células porque os processos mantêm os organismos vivos e permitem que eles cresçam, se reproduzam ou se dividam.

Na verdade, existem vários processos de metabolismo.

As principais etapas da respiração celular em eucariotos estão:

• Glicolise
• Oxidação de piruvato
• Ciclo de ácido cítrico ou Krebs
• Fosforilação oxidativa

Os principais reagentes são glicose e oxigênio, enquanto os principais produtos são dióxido de carbono, água e ATP. A fotossíntese nas células é outro tipo de via metabólica que os organismos usam para produzir açúcar.

Uso de plantas, algas e cianobactérias fotossíntese. As etapas principais são as reações dependentes de luz e o ciclo de Calvin ou reações independentes de luz. Os principais reagentes são a energia luminosa, o dióxido de carbono e a água, enquanto os principais produtos são a glicose e o oxigênio.

Metabolismo em procariontes pode variar. Os tipos básicos de vias metabólicas incluem heterotrófico, autotrófico, fototrófico e quimiotrófico reações. O tipo de metabolismo de um procarioto pode influenciar onde ele vive e como interage com o meio ambiente.

Suas vias metabólicas também desempenham um papel na ecologia, saúde humana e doenças. Por exemplo, existem procariontes que não toleram oxigênio, como C. botulinum. Essa bactéria pode causar botulismo porque se desenvolve bem em áreas sem oxigênio.

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Enzimas são substâncias que agem como catalisadores para acelerar ou provocar reações químicas. A maioria das reações bioquímicas em organismos vivos depende de enzimas para funcionar. Eles são importantes para o metabolismo celular porque podem afetar muitos processos e ajudar a iniciá-los.

A glicose e a energia da luz são as fontes mais comuns de combustível para o metabolismo celular. No entanto, as vias metabólicas não funcionariam sem enzimas. A maioria das enzimas nas células são proteínas e reduzem a energia de ativação para o início dos processos químicos.

Como a maioria das reações em uma célula ocorre à temperatura ambiente, elas são muito lentas sem enzimas. Por exemplo, durante glicolise na respiração celular, a enzima piruvato quinase desempenha um papel importante, ajudando a transferir um grupo fosfato.

Respiração celular em eucariotos ocorre principalmente na mitocôndria. As células eucarióticas dependem da respiração celular para sobreviver.

No decorrer glicolise, a célula decompõe a glicose no citoplasma com ou sem a presença de oxigênio. Ele divide a molécula de açúcar de seis carbonos em duas moléculas de piruvato de três carbonos. Além disso, a glicólise produz ATP e converte NAD + em NADH. No decorrer oxidação de piruvato, os piruvatos entram na matriz mitocondrial e se tornam coenzima A ou acetil CoA. Isso libera dióxido de carbono e produz mais NADH.

Durante o ácido cítrico ou ciclo de Krebs, acetil CoA combina com oxaloacetato fazer citrato. Em seguida, o citrato passa por reações para formar dióxido de carbono e NADH. O ciclo também produz FADH2 e ATP.

No decorrer fosforilação oxidativa, a cadeia de transporte de elétrons desempenha um papel crucial. NADH e FADH2 fornecem elétrons para a cadeia de transporte de elétrons e tornam-se NAD + e FAD. Os elétrons descem nessa cadeia e fazem ATP. Este processo também produz água. A maior parte da produção de ATP durante a respiração celular está nesta última etapa.

A fotossíntese ocorre em células vegetais, algumas algas e certas bactérias chamadas cianobactérias. Este processo metabólico ocorre nos cloroplastos graças à clorofila e produz açúcar junto com o oxigênio. O reações dependentes de luz, mais o ciclo de Calvin ou reações independentes de luz, são as partes principais da fotossíntese. É importante para a saúde geral do planeta porque os seres vivos dependem do oxigênio que as plantas produzem.

Durante o reações dependentes de luz no membrana tilacóide do cloroplasto, clorofila os pigmentos absorvem a energia da luz. Eles fazem ATP, NADPH e água. Durante o Ciclo de Calvin ou reações independentes de luz no estroma, ATP e NADPH ajudam a produzir gliceraldeído-3-fosfato, ou G3P, que eventualmente se transforma em glicose.

Como a respiração celular, a fotossíntese depende de redox reações que envolvem transferências de elétrons e a cadeia de transporte de elétrons.

Existem diferentes tipos de clorofila, e os tipos mais comuns são clorofila a, clorofila be clorofila c. A maioria das plantas possui clorofila a, que absorve os comprimentos de onda da luz azul e vermelha. Algumas plantas e algas verdes usam clorofila b. Você pode encontrar clorofila c em dinoflagelados.

Ao contrário de humanos ou animais, os procariontes variam em sua necessidade de oxigênio. Alguns procariontes podem existir sem ele, enquanto outros dependem dele. Isso significa que eles podem ter aeróbico (requer oxigênio) ou anaeróbico (não requer oxigênio) metabolismo.

Além disso, alguns procariontes podem alternar entre os dois tipos de metabolismo, dependendo de suas circunstâncias ou ambiente.

Procariotos que dependem de oxigênio para o metabolismo são obrigar aeróbios. Por outro lado, procariotos que não podem existir no oxigênio e não precisam dele são obrigar anaeróbios. Os procariotos que podem alternar entre o metabolismo aeróbio e anaeróbio, dependendo da presença de oxigênio são Anaeróbios facultativos.

Fermentação de ácido láctico é um tipo de reação anaeróbia que produz energia para as bactérias. Suas células musculares também têm fermentação de ácido láctico. Durante esse processo, as células produzem ATP sem nenhum oxigênio por meio da glicólise. O processo transforma o piruvato em ácido lático e faz NAD + e ATP.

Existem muitas aplicações na indústria para esse processo, como a produção de iogurte e etanol. Por exemplo, a bactéria Lactobacillus bulgaricus ajudar a produzir iogurte. A bactéria fermenta a lactose, o açúcar do leite, para produzir ácido lático. Isso faz com que o leite coagule e se transforme em iogurte.

Você pode categorizar procariotos em grupos diferentes com base em seu metabolismo. Os principais tipos são heterotróficos, autotróficos, fototróficos e quimiotróficos. No entanto, todos os procariontes ainda precisam de algum tipo de energia ou combustível viver.

Procariotos heterotróficos obtêm compostos orgânicos de outros organismos para obter carbono. Procariotos autotróficos usam dióxido de carbono como fonte de carbono. Muitos são capazes de usar a fotossíntese para fazer isso. Procariotos fototróficos obtêm sua energia da luz.

Procariotos quimotróficos obtêm sua energia de compostos químicos que decompõem.

Você pode dividir as vias metabólicas em anabólico e catabólico categorias. Anabólico significa que eles requerem energia e a usam para construir moléculas grandes a partir de moléculas pequenas. Catabólico significa que eles liberam energia e quebram moléculas grandes para formar outras menores. A fotossíntese é um processo anabólico, enquanto a respiração celular é um processo catabólico.

Eucariotos e procariontes dependem do metabolismo celular para viver e se desenvolver. Embora seus processos sejam diferentes, ambos usam ou criam energia. A respiração celular e a fotossíntese são as vias mais comuns observadas nas células. No entanto, alguns procariotos têm diferentes vias metabólicas que são únicas.

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