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terça-feira, 1 de janeiro de 2008 - 00:00

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O Fluxo de Energia

por: Colunista Portal - Educação

Energia do ponto de vista da perspectiva celular
Energia do ponto de vista da perspectiva celular
Introdução

A energia é a capacidade de realizar trabalho, e neste estudo discutiremos o trabalho e a energia do ponto de vista da perspectiva celular. 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.


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.


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.


A vida aqui na Terra é movida pela luz solar. Quase todos os processos vitais dependem de um fluxo de energia regular solar. Uma imensa quantidade de energia solar - estimada em 13x1023 calorias por ano - alcança a Terra. Cerca de 30% dessa energia solar é imediatamente refletida de volta ao espaço na forma de luz, do mesmo modo como a luz é refletida pela Lua. Cera de 20 % é absorvia pela atmosfera da Terra. Grande parte dos 50 % restantes é absorvida pela própria Terra e convertida em calor. Parte dessa energia calorífera absorvida serve para evaporar as águas dos oceanos, produzindo as nuvens, que por seu turno produzem chuva e neve. A energia solar, combinada a outros fatores, é também responsável pelos movimentos do ar e da água, que ajudam a estabelecer os padrões do clima na superfície da Terra.


Da energia solar que alcança a terra, menos de 1% é capturada pelas células das plantas e outros organismos fotossintetizantes e convertida por elas em energia que movimenta quase todos os processos da vida. Os sistemas convertem a energia de uma forma em outra, alterando a energia radiante do sol em energia química, elétrica e mecânica, utilizadas pelos organismos vivos.


Esse fluxo de energia é a essência da vida. De fato, um modo de encarar a evolução é considerá-la uma competição entre organismos pelos mais eficientes usos dos recursos energéticos. Uma célula pode ser melhor entendida como um sistema complexo de conversão de energia. No outro extremo da escala biológica, a estrutura de um ecossistema (isto é, todos os organismos vivos num determinado local e os fatores abióticos com os quais eles interagem) ou da própria biosfera é determinada pela troca de energia que ocorre entre os grupos de organismos dentro dela.


Examinaremos inicialmente os princípios gerais que governam todas as transformações de energia. Em seguida, será abordado às maneiras características pelas quais as células regulam as transformações de energia que ocorrem nos sistemas vivos. Posteriormente, serão examinados os processos de fluxo de energia e complementares da biosfera - glicólise, respiração e fotossíntese.

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