O que é o Metabolismo?

Visão Geral

O metabolismo representa toda a atividade química em uma célula, incluindo reações que criam moléculas (anabolismo) e aquelas que quebram moléculas (catabolismo). Reações anabólicas requerem energia, enquanto que reações catabólicas a fornecem. Assim, o metabolismo descreve como as células transformam energia através de uma variedade de reações químicas, que muitas vezes são mais eficientes com a ajuda de enzimas.

O Metabolismo é a Soma de Todas as Reações Químicas que Ocorrem em um Organismo

Metabolismo é a gestão de energia nas células e tem três funções-chave:

1. conversão de alimentos em energia para executar vários processos celulares,
2. produção de energia para construir componentes celulares, e
3. remoção de produtos residuais.

Para produzir energia, macromoléculas dos alimentos devem ser divididas em moléculas mais pequenas—através de uma via catabólica. Isso, por sua vez, fornece energia para criar moléculas maiores a partir de blocos de construção mais pequenos—através de uma via anabólica. Por outras palavras, a energia potencial dos alimentos—composta pela energia química armazenada nas ligações entre os átomos—pode ser convertida em energia cinética que pode ser usada para reações celulares. Enzimas são ferramentas moleculares essenciais em vias metabólicas, pois aceleram muito várias reações químicas reduzindo a quantidade de energia necessária.

Vias Catabólicas Quebram Moléculas e Libertam Energia

Catabolismo é a quebra de macromoléculas para qualquer propósito. Isso inclui a degradação de moléculas de alimentos em moléculas mais pequenas que podem ser usadas como blocos de construção, um processo que liberta energia que é transferida para ATP. A digestão proteica é um exemplo de catabolismo. Para o corpo utilizar a proteína que comemos, ela deve ser dividida de grandes moléculas de proteínas para polipeptídeos menores, e depois em aminoácidos individuais.

Aminoácidos em excesso que são decompostos para remoção, libertam nitrogénio contendo amoníaco. Este amoníaco é tóxico em altos níveis, e, portanto, deve ser convertido em uma forma mais segura com que os organismos possam lidar e descartar. Em humanos, o amoníaco é combinado com dióxido de carbono e convertido em ureia antes de ser eliminado do corpo na forma de urina. Outros organismos usam diferentes tipos de resíduos nitrogenados, como ácido úrico em aves e répteis. Em comparação com a ureia, o ácido úrico requer muito menos água para ser libertado do corpo e tem portanto um valor adaptativo em certas condições.

Vias Anabólicas Sintetizam Moléculas Complexas

Vias anabolólicas criam moléculas maiores a partir de blocos de construção de moléculas menores, usando energia (na forma de ATP). Por exemplo, o anabolismo proteico envolve unir aminoácidos para formar polipeptídeos. Os polipeptídeos sintetizados dobram-se então em estruturas proteicas tridimensionais. O excesso de aminoácidos pode ser usado para fazer triglicerídeos e armazená-los como gordura, ou podem ser convertidos em glicose e usados para fazer ATP. Assim, tanto as vias anabólicas como as catabólicas são necessárias para manter o equilíbrio energético.

Outro exemplo menos conhecido de anabolismo é a produção de taninos condensados em sementes. As sementes que são comidas por animais podem ser protegidas da digestão se o revestimento das sementes contiver taninos condensados de cor escura. As plantas produzem taninos ligando moléculas de antocianina, usando as mesmas reações de desidratação usadas para construir polipeptídeos.