Os cinco principais processos energéticos nas células são: 1) ATP, a molécula que armazena energia; 2) Fermentação, processo anaeróbico; 3) Respiração celular, processo aeróbico na mitocôndria; 4) Fotossíntese, como plantas capturam energia da luz; 5) Fluxo de matéria e energia, como a energia é utilizada nas reações celulares.

1. Processos energéticos que
ocorrem nas células
Rodrigo Todescat e Gustavo Badalotti

2. Os Processos
• São cinco processos:
• A molécula ATP;
• Fermentação;
• Fluxo de Matéria e Energia;
• Respiração Celular;
• Fotossíntese.

3. ATP
• ATP é a sigla para a Adenosina Tri-Fosfato.
• Essa molécula foi a engenhosa solução achada pela natureza
e pela evolução para compor um sistema simples, rápido e
robusto de trocar energia.
• Para ocorrer as trocas de energias nas células é preciso
organizar a produção e o transporte de energia da fonte da
geração ao consumidor.

4. ATP
• O ATP retira a energia do local onde é produzida (as
mitocôndrias) e leva para onde é requisitada.
• A forma como o ATP armazena e cede energia é simples.
Ela tem uma base, chamada Adenina, ligada a uma Ribose -
o conjunto é o que se chama de Adenosina. Essa adenosina
se liga a três moléculas de Fosfato, daí o nome "trifosfato".

5. Forma como o ATP armazena energia

6. ATP
• O fosfato da ponta do ATP pode se soltar (por hidrólise do
ATP) e o resultado é que o ATP vira ADP (Adenosina Di-
Fosfato), assim, liberando energia, e essa quantidade de
energia liberada é precisamente a requerida para a grande
maioria das necessidades biológicas.
• Após o ATP ter virado ADP, é preciso recarregar as suas
energias (por meio das mitocôndrias) e voltar a ser um ATP.
Essa passagem ocorre quando o fosfato se encaixa com o
ADP. É utilizado oxigênio, por isso se diz que é uma
respiração.

7. Fermentação
• A fermentação é um processo liberador de energia.
• A fermentação ocorre no hialoplasma não necessitando de
oxigênio.
• A fermentação é um processo em que moléculas de ácido
pirúvico, formadas na glicólise, são transformadas em
outras substâncias orgânicas, que podem ser álcool etílico,
ácido lático, o ácido acético, etc., dependendo do tipo de
organismo fermentador. Ambas produzem 2 ATP no final do
processo. Já na respiração aeróbia, há a produção de 38
ATP.

8. Fermentação
• A fermentação lática ocorre também em nossos músculos,
em situações de grande esforço físico. Nessas condições a
quantidade de gás oxigênio que chega às células musculares
pode não é suficiente para realizar a taxa de respiração
celular necessária às condições musculares. Desta forma, as
células musculares passam a obter parte da energia de que
necessitam através da fermentação lática.

9. Respiração celular
Toda a atividade da célula requer energia, e
esta, é obtida através da mitocôndria. Esta
organela é a responsável pela produção de
energia através de um processo conhecido
como respiração celular.

10. Respiração celular
• A respiração celular é um processo metabólico
realizado continuamente por todos os seres vivos
(exceto os vírus) para obtenção de energia que os
mantenha vivos. Algumas espécies de bactéria
não necessitam do oxigênio para a respiração
celular, executando um processo conhecido como
respiração anaeróbica. Já a grande maioria dos
seres vivos (todos os animais, vegetais, muitas
espécies de fungos e bactérias) realizam a
respiração aeróbica, ou seja, necessitam do
oxigênio para que ocorra a reação de respiração
celular.

11. Respiração celular
• A fotossíntese capta a energia solar e a transforma em
energia química; a respiração celular, por sua vez,
libera a energia captada para ser utilizada nos
processos vitais.
• Na respiração, grande parte da energia química
liberada durante oxidação do material orgânico se
transforma em calor. Essa produção de calor contribui
para a manutenção de uma temperatura corpórea em
níveis compatíveis com a vida, compensando o calor
que normalmente um organismo cede para o
ambiente, sobretudo nos dias de frio.

13. Fotossíntese
• A fotossíntese é o processo através do qual as
plantas convertem a energia da luz em energia
química , transformando o dióxido de carbono
(CO2), a água (H2O) e sais minerais (retirados
do solo através da raiz da planta), em
compostos orgânicos e oxigénio gasoso (O2).

14. Fotossíntese
• A fotossíntese ocorre em duas etapas,
chamadas de fase luminosa e fase escura, a
primeira depende diretamente da luz e a
segunda ocorre na obscuridade. Na luminosa
temos intensa participação das moléculas de
clorofila.

15. Fotossíntese
• A clorofila é o principal pigmento das plantas
com a capacidade de “reter” a energia da luz.
Essa energia luminosa é “transformada” em
energia química, com a qual tornam-se viáveis
as reações que levam ao consumo, pela
planta, de CO2 e água, à produção de glicose
(matéria orgânica) e liberação de O2 para a
atmosfera.

16. Fotossíntese
• A fotossíntese depende estritamente da
presença de pigmentos capazes de “reter” a
energia da luz e transformar essa energia
luminosa em energia química.

17. Fotossíntese
• As plantas que ao fotossintetizar fabricam os
seus alimentos dá-se o nome de autotróficos.
Os seres vivos que não são capazes de fabricar
os seus alimentos pois não realizam a
fotossíntese, chamam-se heterotróficos. São
seres heterotróficos, os animais, os fungos e
algumas bactérias e protistas.

20. Fluxo de Matéria e Energia
• As células realizam vários tipos de trabalhos,
tais como sintetizar moléculas, mover
organelas e cromossomos de um lugar para o
outro e transportar substâncias através de
membranas de um lugar para o outro e
transportar substâncias através de
membranas. Cada uma das atividades requer
energia, e a célula deve ser capaz de obtê-la e
utiliza-la de várias maneiras.

21. Fluxo de Matéria e Energia
• Como fazer com que as células utilizem a energia
em quantidades adequadas? Dois fatores-chave
estão envolvidos. Primeiro quase toda reação
química na célula requer envolvimento de uma
enzima. Enzimas são proteínas específicas que
tornam possível às reações ocorrerem com o
fornecimento de apenas pequenas quantidades
de energia. Sem enzimas, as células não
poderiam funcionar, porque as reações químicas
ocorreriam muito lentamente, solicitando o
fornecimento de tanta energia que poderia
causar danos à célula.

22. Fluxo de Matéria e Energia
• Um segundo fator-chave é o ATP, a "moeda
corrente" da energia celular. A energia
liberada durante certos tipos de reações
químicas pode ser armazenada em moléculas
de ATP, que então podem doar essa energia
para impulsionar outras reações. Na célula
esses vários tipos de reações - cada uma
exigindo uma enzima específica - têm lugar
sequencialmente nas vias metabólicas que
canalizam o fluxo de energia.

23. Fluxo de Matéria e Energia
• A vida aqui na Terra é movida pela luz solar.
Quase todos os processos vitais dependem de
um fluxo de energia regular solar. Dessa fonte
que alcança a Terra, menos de 1% é capturado
pelas células e outros organismos
fotossintetizantes.

24. • http://www.seara.ufc.br/donafifi/mitocondria
s/mitocondrias04.htm
• http://pt.scribd.com/doc/1472140/Ciclo-de-
Materia-e-Fluxo-de-Energia