A bioenergética é uma parte da bioquímica que trata do estudo dos fenômenos energéticos nos seres vivos. Estuda a forma que ela é obtida, armazenada, mobilizada e utilizada através de processos metabólicos favoráveis (liberam energia) e/ou desfavoráveis (necessitam de energia).

1- Reações de Oxirredução:

São reações, as quais, ocorre a transferência de elétrons de um composto para outro através de agentes redutores e oxidantes.

oxirreducao

2- Processos metabólicos essenciais

Define-se metabolismo como a atividade celular altamente dirigida e coordenada, envolvendo sistemas multi-enzimáticos, o qual obtém energia através da oxidação de substâncias. No geral, podemos considerar metabolismo como a soma de todas as transformações bioquímicas que ocorrem na unidade básica funcional (célula) ou organismo num todo.

As principais vias metabólicas são: glicólise, ciclo de Krebs, fosforilação oxidativa, via das pentoses, ciclo da ureia, beta-oxidação, gliconeogênese, glicogênese e glicogenólise.

Para o entendimento de cada via, duas formas de processos/reações metabólicas são necessárias:

  • Anabolismo: é um tipo de processo/reação metabólica para obtenção de substâncias complexas a partir da síntese (união) de sustâncias mais simples, consumindo energia. Ex: fotossíntese.
  • Catabolismo: é um tipo de processo/reação metabólica para degradação (quebra) de moléculas mais complexas à formação de moléculas mais simples, gerando energia. Ex: glicólise, beta-oxidação.

De acordo com as reações metabólicas, acredita-se que o anabolismo seja divergente e o catabolismo convergente:

3 – Estágios/Etapas dos processos metabólicos

Para um efetivo processo, dividimos os processos metabólicos em 3 etapas:

– No primeiro estágio, há a quebra de moléculas orgânicas (aminoácidos, lipídeos e carboidratos) maiores em menores através de processos de oxidação a fim de produzir moléculas de com dois átomos de carbono (os grupos Acetil) para se ligarem com as moléculas de coenzima A, formando um intermediário denominado Acetil-CoA.

– No segundo estágio, as moléculas de Acetil-CoA são lançadas numa grande via catabólica denominada de Ciclo de Krebs, as quais, são degradadas enzimaticamente liberando átomos de hidrogênio ricos em energia e também moléculas de CO2.

– No terceiro e último estágio, os átomos de hidrogênio são separados em prótons e elétrons ricos em energia. Os elétrons são transferidos ao longo de uma sequência de moléculas transportadoras até o oxigênio molecular, o qual é reduzido para formar água. Neste processo, a energia liberada, é conservada na forma de ATP.

4 – Moléculas energéticas importantes aos processos metabólicos

Sabe-se que nos processos metabólicos 3 moléculas energéticas são importantes: ATP, NAD e FAD.

O ATP (Adenosina Trifosfato) é uma forma química de armazenamento, formado pela união de um nucleosídeo (adenida + ribose) à três fosfatos através da ligação fosfodiester.  Para que haja a utilização da molécula de ATP, o fosfato é transferido para um reagente ou enzima, fornecendo energia livre e possibilitando as demais reações sucessoras.

De acordo com o número de fosfatos, ainda, podem se apresentar em ADP (adenosina difosfato) e AMP (adenosina monofosfato). Quanto à reação de transformação de ATP em ADP ou AMP trata-se de uma reação de redução visto que haverá a liberação de um íon fosfato e um H+. Ainda, nessa reação, há o gasto de uma molécula de H2O.

O NAD (Nicotinamida-adenina-dinucleotídeo) trata-se de uma coenzima na forma oxidada, formada por dois nucleotídeos e uma molécula de Nicotinamida. É uma substância aceptora de hidrogênio, o qual será transportado e transferido para outras substâncias nos processos metabólicos, com liberação de energia. Na forma reduzida, apresenta-se como NADH.

O FAD (Flavina-denina-dinucleotídeo) possui o mesmo papel nos processos metabólicos do que o NAD, diferenciando apenas na quantidade de ATP produzido a partir de cada um deles. É uma substância formada por dois nucleotídeos e uma molécula de Flavina. Na forma reduzida, apresenta-se como FADH2.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

– BLACKSTOCK, J. C. Biochemistry. Oxford: Butterworth, 1998.
– LEHNINGER, A. L. Princípios de Bioquímica. 4. ed. São Paulo: Sarvier, 2006.
– STRYER, L. Bioquímica. 4.ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 1996.
– VOET, D., VOET, J.G., PRATT, C.W. Fundamentos de bioquímica. Porto Alegre: Artmed, 2000.

Autor: Robson Diego Calixto – Acadêmico em Odontologia pelo Centro de Ensino Superior dos Campos Gerais – CESCAGE.

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