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Reação endergônica

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de reação endergônica

Uma reação endergônica é uma reação na qual a energia é absorvida. Em termos químicos, isso significa que a mudança líquida na energia livre é positiva – há mais energia no sistema no final da reação do que no início dela.

Como as reações endergônicas envolvem um ganho de energia, essa energia deve ser fornecida de uma fonte externa para que a reação ocorra.

Na biologia, os organismos usam reações endergônicas para armazenar energia de fontes externas. A fotossíntese, que usa a energia da luz solar para criar açúcares, é uma reação endergônica. O mesmo acontece com o anabolismo de ácidos graxos, no qual a energia dos alimentos é armazenada em moléculas de gordura.

Em geral, as reações que envolvem a criação de novas ligações químicas são endergônicas. As ligações químicas “armazenam” a energia da reação até que sejam quebradas; nesse momento, parte da energia que foi colocada na reação inicial é liberada.

Este é o princípio no qual o metabolismo de glicose, ácidos graxos e outros combustíveis biológicos se baseia. A energia da luz solar ou de outra fonte que foi usada para criar ligações químicas em açúcares, proteínas ou gorduras é liberada quando essas ligações são quebradas através de processos como glicólise e respiração celular.

Em geral, as reações metabólicas que envolvem a criação de ligações químicas são chamadas de reações “anabólicas”. As reações metabólicas que envolvem quebra de títulos para liberar energia são chamadas de “catabólicas”.

É esse movimento de energia através de ligações químicas que permite que a vida exista. As reações endergônicas da fotossíntese e quimiossíntese permitem que as criaturas no fundo da pirâmide de energia sobrevivam – e alimentar organismos como nós, que obtêm sua energia quebrando açúcares e gorduras para libertar essa energia armazenada.

Função de reações endergônicas

As reações endergônicas têm dois propósitos importantes na biologia. Uma é liberar energia armazenada em moléculas de alimentos, permitindo que os organismos sobrevivam sem a colheita de toda a sua energia diretamente da luz solar.

O outro objetivo é criar os blocos de construção da vida: DNA, RNA, proteínas e todos os outros blocos de construção de células devem ser criados através de reações que formam novas ligações entre os blocos de construção químicos. Essas reações de construção de títulos geralmente são endergônicas.

Os organismos precisam de energia para crescer, porque é necessário energia para produzir novos materiais. Para as plantas, isso pode significar os açúcares, lipídios e ácidos nucleicos dos quais suas folhas são feitas; Para os seres humanos, significa os lipídios de nossas paredes celulares, a proteína em nossos músculos e, claro, o DNA em nossas células.

Na maioria dos casos, a energia necessária para construir novas células vem do ATP. ATP é uma molécula de armazenamento para a energia da glicose; O que finalmente vem, é claro, do sol através de plantas fotossintetizantes.

Exemplos de reações endergônicas

Síntese de DNA/RNA

A síntese de DNA e RNA é fascinante porque eles não usam ATP da mesma maneira que mais reações endergônicas. Você deve se lembrar que o DNA tem quatro bases – A, T, C e G. Bem, o par de bases “A” significa adenosina – o mesmo que o “A” em “ATP!”

Em vez de ser gasto e depois regenerado durante a síntese de DNA, o ATP é um dos materiais de construção. O processo começa com trisofosfatos de cada um dos pares de bases: ATP, TTP, CTP e GTP.

Quando a DNA polimerase move um desses trifosfatos de nucleotídeos para a posição para se conectar à fita de DNA em crescimento, um dos grupos fosfato do nucleotídeo se rompe – e é substituído pela formação de uma nova ligação entre o nucleotídeo e a fita de DNA!

Em algum lugar abaixo da linha, esse processo requer energia e o uso de ATP – todos os nucleotídeos precisam ter grupos fosfatos ligados a eles, para que esses grupos de fosfato possam armazenar a energia necessária para criar uma ligação entre o nucleotídeo e a cadeia de DNA .

Mas, diferentemente de muitas reações catabólicas, essa não transforma simplesmente o ATP em ADP e o envia de volta para obter um novo grupo de fosfato. Neste, o ATP, TTP, GTP e CTP ficam como parte da fita de DNA para sempre, até que o fio seja quebrado!

Síntese proteíca

A síntese de proteínas é um exemplo mais típico de como os seres vivos movem energia e adicionam -a a reações para permitir que novas ligações químicas se formem.

Durante a síntese de proteínas, uma variedade de enzimas e ribozimas trabalham juntas para concluir as etapas necessárias para adicionar um aminoácido a uma proteína crescente. Ao todo, cerca de cinco ATP devem ser consumidos para adicionar um único aminoácido a uma proteína crescente. Isso significa que, para cada molécula de glicose que é metabolizada, cerca de seis aminoácidos podem ser adicionados a uma proteína!

Esse processo é imensamente caro para bactérias; Para células de E. coli, cerca de 95% de todo o ATP que eles fazem é usado para a síntese de proteínas.

Esse investimento paga generosamente a longo prazo, uma vez que proteínas como enzimas podem diminuir drasticamente a energia de ativação necessária para milhares de reações químicas subsequentes. Mas para organismos que não podem realizar a respiração celular, o orçamento de energia é apertado!

As proteínas feitas com a energia do ATP permitem que nossos metabolismos, músculos e até nossos cérebros e órgãos sensoriais funcionem. E é importante lembrar que essa energia é fornecida a nós na comida que comemos – que, em última análise, no fundo da pirâmide de energia, vem da fotossíntese!

Síntese de ácidos graxos

A síntese de ácidos graxos usa ATP e outra molécula de transporte de energia-NADPH-para fornecer energia para criar ácidos graxos.

Fazer um ácido graxo exige muita energia; Pode levar 7 ATPs e 14 NADPH para adicionar duas moléculas de carbono a uma cadeia de ácidos graxos, e alguns ácidos graxos podem ter até 26 carbonos!

Mas os ácidos graxos, assim como as proteínas, são necessárias para que um organismo funcione e cresça; Eles compõem a maior parte da célula e das membranas intracelulares, além de servir a outros propósitos.

Se o ácido graxo estiver sendo criado para fins de armazenamento de energia, a maior parte dessa energia será armazenada e poderá ser acessada pelo organismo posteriormente, se suas reservas de ATP e açúcar forem baixos!

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir tem menos probabilidade de ser uma reação endergônica? A. A síntese de um amido de muitas moléculas de açúcar. B. A síntese de uma proteína de muitos aminoácidos. C. O catabolismo de uma gordura em seus componentes de carbono único. D. Nenhuma das opções acima.

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. O catabolismo de uma gordura em unidades menores envolve a quebra de ligações químicas – que libera a energia armazenada nelas. Em geral, as reações “catabólicas” são exercitadas e envolvem quebrar unidades maiores em outras menores, enquanto as reações “anabólicas” são endergônicas e envolvem sintetizando unidades menores para formar unidades maiores.

2. Por que o DNA polimerase não usa ATP? A. porque a síntese de DNA é uma reação exercitada. B. Ele usa o NADPH como fonte de energia. C. Ele usa ATP – e outros trifosfatos de nucleotídeos, que fornecem sua própria energia à reação de síntese. D. Nenhuma das opções acima.

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. A polimerase de DNA usa ATP – que na verdade é um dos blocos de construção usados no DNA! Ele também usa grupos de trifosfato do tipo ATP dos outros nucleotídeos que incorpora.

3. Qual das alternativas a seguir não é verdadeira para a síntese de proteínas? R. As bactérias devem metabolizar mais açúcar para pagar o “custo” de energia da síntese de proteínas, porque não podem realizar a respiração celular. B. A síntese proteica é essencial para a criação de enzimas, que são proteínas. C. libera mais energia do que gasta. D. Nenhuma das opções acima.

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. A síntese de proteínas usa energia – mas os benefícios valem o custo!

Referências

  • MacNaught, A. D. & Wilkinson, A. (1997). Compêndio de terminologia química: recomendações da IUPAC. Oxford: Blackwell Science.
  • (n.d.). Recuperado em 29 de abril de 2017, em http://webprojects.oit.ncsu.edu/project/bio183de/black/cellcycle/cellcycle_scripts.htm
  • Deis, F. (n.d.). A síntese proteica toma energia (ATP)? Recuperado em 29 de abril de 2017, em https://www.quora.com/does-protein-synthesis-take-any-energy-atp

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