Bioenergética

 

Dentro da biologia, a bioenergética é uma área que está muito ligada à bioquímica e que estuda as transformações de energia nos seres vivos. A cada minuto do dia milhares de reações químicas ocorrem por todo o organismo, essas reações são denominadas de metabolismo. Os processos celulares do organismo necessitam de energia tanto para serem iniciados como para terem continuidade. Essa energia vem dos nutrientes alimentares, mas ela não é aproveitada diretamente dos alimentos. Ela é recolhida e conduzida como uma forma acessível de energia através de um composto rico em energia (ATP – adenosina trifosfato) por meio das vias metabólicas celulares, que são estudadas pela bioenergética.

Entre os processos responsáveis pela produção de energia nos seres vivos temos respiração celular, que é o processo através do qual as células obtêm energia e consiste na quebra de moléculas ricas em energia (geralmente a glicose) com auxílio do oxigênio. Resulta na produção de gás carbônico com consequente liberação de energia para o organismo. Esse processo tem três fases:

Glicólise – é um processo anaeróbico que ocorre no citoplasma celular. Consiste na quebra de uma molécula de glicose em duas moléculas de piruvato (um composto que possui três carbonos) através de dez reações químicas sucessivas, que ocorrem de forma lenta.

Ciclo de Krebs – é a segunda fase da respiração e ocorre no interior da mitocôndria (matriz mitocondrial). Caracteriza-se por um conjunto de oito reações químicas sequenciais, sendo que quatro delas ocorre com a liberação de energia que é armazenada na forma de NADH e FADH₂. Para que o ciclo seja iniciado é necessária a formação da molécula de acetil-CoA, que é proveniente da remoção do grupo carboxila na forma de CO₂ do piruvato. O acetil-CoA se combina com um ácido chamado oxaloacetato, dando origem ao citrato, que é transformado em isocitrato. O isocitrato é desidrogenado, com liberação de CO₂ e a formação de um composto chamado α-cetoglutarato. Mais um CO2 é liberado do α-cetoglutarato, formando o succinil-CoA que passa por uma reação e é convertido em succinato.  O succinato é oxidado a fumarato, que é hidratado e produz malato. Por fim, o malato é oxidado a oxaloacetato. Considerando que cada molécula de glicose produz dois acetil-CoA, ao final do ciclo de Krebs serão produzidos 6 NADH, 2 FADH_2, 4 CO₂ e 2 ATPs.