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Energia biológica
Formação de biomoléculas
As moléculas de açúcar contêm carbono, hidrogênio e oxigênio: suas estruturas de hidrocarbonetos são usadas para produzir aminoácidos e outras moléculas com base de carbono que podem ser unidas para formar moléculas maiores (como proteínas ou DNA), usadas, por exemplo, para formar novas células. Conforme a matéria e a energia fluem através de diferentes níveis organizacionais de sistemas vivos, os elementos químicos são recombinados de formas diferentes para formar produtos diferentes. Versão original criada por Sal Khan.
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Transcrição de vídeo
RKA12JL – Alô, alô,
moçada! Todos os organismos precisam
de comida para sobreviver. A frase parece óbvia,
não é mesmo? Os alimentos nos
fornecem energia e fazem parte da construção
do nosso corpo. Ingerimos o alimento pela boca, ele
percorre todo o nosso sistema digestório. Logicamente, eu devo ter extraído componentes
energéticos e nutritivos desse alimento. Ok, isso nos animais;
e as plantas? Plantas são organismos também e
elas não possuem boca, não é mesmo? As plantas obtêm sua comida
por meio da fotossíntese. Você se lembra
da fotossíntese? Aquele processo no qual as plantas, utilizando
dióxido de carbono no ar e a água no solo na presença de luz solar, conseguem
produzir glicose e oxigênio molecular? Temos vários carbonos nesta
representação que estamos vendo na tela. Os carbonos estão
representados pela cor cinza, o oxigênio está na cor vermelha,
e o hidrogênio em branco. Repare que tudo se soma. Veja! Um, dois, três, quatro,
cinco, seis carbonos aqui nas seis moléculas de
dióxido de carbono. E na glicose há um, dois, três,
quatro, cinco, seis carbonos. Aliás, essa é uma
atividade legal de se fazer! Pause o vídeo e conte os oxigênios e
hidrogênios do início, lá nos reagentes, e depois nos produtos
após a fotossíntese acontecer. Bom, com a fotossíntese, portanto, as plantas
conseguem obter a sua própria glicose, e essa glicose será utilizada
na etapa de respiração. É importante notar que a respiração celular
não acontece só no nosso organismo. Todos os organismos que dependem
de oxigênio para sobreviver precisam fazer esse
processo para obter energia. Ok, agora, você deve estar pensando em
como a glicose vira energia afinal de contas. A glicose passa por um processo metabólico,
químico, que vai gerar energia lá no final. Mesmo uma planta, que tem
estilo de vida séssil, paradinha, precisa transformar a glicose
em energia para sobreviver, ainda que ela não esteja fazendo
dancinhas e polichinelos por aí. Só por estar vivo, ainda
que sem se movimentar, a energia é necessária
para existir. Todas as coisas vivas
precisam de energia para existir a fim de manter suas células e
se reproduzir, e assim por diante. Muitos de vocês que estão
me assistindo neste momento provavelmente já ouviram
falar do termo carboidrato, principalmente quando a gente pensa
em comida ou em um contexto de energia. É importante notar que essa molécula
de glicose que está aqui na tela é um exemplo
de carboidrato. Não é o único exemplo dessa classe
de macromoléculas, tudo bem? Nós temos muitos outros
exemplos de carboidratos. Então, de onde que vem
esse nome, carboidrato? Bom, pelo nome, vemos que temos esta
parte aqui carbo, que vem de carbono, e hidrato vem de água, ou seja, são
carbonos hidratados. Para cada átomo de carbono nos
carboidratos, há uma molécula de água, e os químicos notaram essa
proporção nos carboidratos, então resolveram nomear essas
moléculas assim, carboidratos. Tudo fica mais interessante quando
entendemos o que significa, não é mesmo? Bom, a glicose é um
carboidrato muito simples. Podemos unir várias glicoses para
formar carboidratos mais complexos. Aliás, os carboidratos não são
utilizados apenas para obter energia. Essas moléculas podem ser utilizadas
também como matéria-prima para a construção nos organismos,
como se fossem bloquinhos, tijolinhos. Por exemplo, essa molécula bem aqui é
conhecida como monofosfato de timidina. Repare sua estrutura. Olhe, aqui temos
um grupo fosfato. A timidina é essa parte da molécula aqui,
que tem origem de uma base nitrogenada, a timina. O que você vê em
azul são nitrogênios. E bem aqui, conectando tudo,
temos uma ribose. A ribose, ora ora, é um carboidrato, um
açúcar de cinco carbonos em sua constituição. A glicose difere
da ribose. Ambas são carboidratos, mas a glicose
possui seis carbonos, e a ribose, cinco. A ribose é muito importante na construção
do RNA por exemplo, um ácido nucleico. O DNA, que é responsável
pela herança genética, possui uma variação da
ribose, a desoxirribose, que nada mais é do que uma ribose
que perdeu uma molécula de oxigênio. Agora, o que também é interessante é como
essas diferentes moléculas constituintes se reorganizam para fazer outras
moléculas ou para obter energia. Como que elas se reorganizam
para liberar essa energia? A partir de
reações químicas. Várias vias químicas e metabólicas
são facilitadas por enzimas, que são proteínas com
atividade metabólica. E só para dar um
exemplo de uma enzima, esta que coloquei aqui na tela é
conhecida como enzima rubisco. Ela consegue tirar o dióxido de carbono
e colocá-lo em outra molécula, que pode eventualmente formar uma
nova molécula de glicose por exemplo, que é o que acontece
na fotossíntese. As enzimas podem sintetizar
ou separar moléculas. Enzimas então, só relembrando,
são proteínas feitas de aminoácidos, e os aminoácidos são
bloquinhos de construção também. Bom, por hoje é só!
Vamos concluir o que vimos hoje? Temos um universo
fascinante dentro das células que produzem energia e nos
mantêm vivos a todo momento. Isso só acontece por meio de reações
químicas do nosso metabolismo que são facilitadas
por meio de enzimas que podem unir (ou seja, sintetizar)
ou separar moléculas a fim de que elas executem
diferentes funções biológicas. Bons estudos
e até a próxima!