Bioenergética e Termodinâmica: Metabolismo e Reações

Bioenergética e Termodinâmica

Bioenergética: Transferência e utilização da energia nos sistemas biológicos. ΔG (Delta G) indica a possibilidade, em termos energéticos, de que uma reação química ocorra e permite, portanto, prever se uma reação ou processo pode acontecer.

ΔG (Delta G): Variação na energia livre, energia disponível para realizar trabalho. Aproxima-se de zero à medida que as reações se aproximam do equilíbrio, predizendo se uma reação é favorável.

ΔH (Delta H): Variação na entalpia, calor liberado ou absorvido durante uma reação. Não prediz se uma reação é favorável.

ΔS (Delta S): Variação na entropia, medida da desorganização. Não prediz se uma reação é favorável.

Leis da Termodinâmica: A quantidade total da energia permanece constante no universo, podendo mudar de forma; em todos os processos naturais, a entropia (complexidade) do universo aumenta.

Grandezas Termodinâmicas: Temperatura e pressão constantes.

Energia Livre de Gibbs: Capaz de realizar trabalho durante uma reação (J/mol). ΔG - = libera energia - exergônica. ΔG + = ganha energia - endergônica

Entalpia: Conteúdo de calor do sistema reagente (J/mol). ΔH - = libera calor - exotérmica. ΔH + = retira calor - endotérmica

Entropia: Desordem, complexidade, casualidade (J/mol * K). ΔS - = perda de entropia. ΔS + = ganho de entropia

Aumento do reagente desloca para o produto - ΔG negativo.

Aumento do produto desloca para o reagente - ΔG positivo.

O valor do ΔG no sentido direto é o inverso do valor do sentido indireto.

Metabolismo: Conjunto altamente organizado e complexo de reações bioquímicas, catalisadas e reguladas por enzimas (vias metabólicas - reações específicas, termodinamicamente favoráveis).

Reações do Metabolismo: Oxidação-redução, ligação necessitando de clivagem de ATP, isomerização, transferência de grupamentos, hidrólise, adição ou remoção de grupamentos funcionais.

Controle do metabolismo: Rigoroso e flexível.

Oxidação/Redução: Perda de H - oxidação | Ganha H - redução.

ATP: Adenosina Trifosfato consiste em uma molécula de adenosina. ADP: Difosfato de Adenosina

Reação de Oxidação: Quando adiciona oxigênio à substância, quando uma substância perde H, quando uma substância perde elétrons.

Reação de Redução: Quando uma substância perde oxigênio, quando ganha H ou quando ganha elétrons.

Cadeia Transportadora de Elétrons: Moléculas ricas em energia, como glicose, são metabolizadas por uma série de reações de oxidação, levando por fim à produção de CO2 e água.

Fosforilação Oxidativa: Transferência de elétrons ao longo da cadeia de transporte de elétrons é energicamente favorecida.