Reacção Endergónica

Definição de Reacção Endergónica

Uma reacção endergónica é uma reacção em que a energia é absorvida. Em termos químicos, isto significa que a alteração líquida da energia livre é positiva – há mais energia no sistema no fim da reacção do que no início da mesma.

Porque as reacções endergónicas envolvem um ganho de energia, essa energia tem de ser fornecida por uma fonte externa para que a reacção ocorra.

Em biologia, os organismos utilizam reacções endergónicas para armazenar energia de fontes externas. A fotossíntese, que utiliza a energia da luz solar para criar açúcares, é uma reacção endergónica. Tal como o anabolismo dos ácidos gordos, no qual a energia dos alimentos é armazenada em moléculas de gordura.

Em geral, as reacções que envolvem a criação de novas ligações químicas são endergónicas. As ligações químicas “armazenam” a energia da reacção até serem quebradas, altura em que alguma da energia que foi colocada na reacção inicial é libertada.

Este é o princípio em que se baseia o metabolismo da glicose, ácidos gordos, e outros combustíveis biológicos. A energia da luz solar ou outra fonte que foi utilizada para criar as ligações químicas em açúcares, proteínas, ou gorduras é libertada quando essas ligações são quebradas através de processos como glicólise e respiração celular.

Em geral, as reacções metabólicas que envolvem a criação de ligações químicas são chamadas reacções “anabólicas”. As reacções metabólicas que envolvem a quebra de ligações para libertar energia são chamadas “catabólicas”

É este movimento de energia através de ligações químicas que permite a existência de vida. As reacções endergónicas de fotossíntese e quimiossíntese permitem às criaturas na base da pirâmide energética sobreviver – e alimentar organismos como nós, que obtêm a sua energia através da quebra de açúcares e gorduras para libertar aquela energia armazenada.

Função das reacções endergónicas

Reacções endergónicas têm dois importantes propósitos em biologia. Um é libertar a energia armazenada nas moléculas alimentares, permitindo aos organismos sobreviverem sem colher toda a sua energia directamente da luz solar.

O outro objectivo é criar os blocos de construção da vida: ADN, ARN, proteínas, e todos os outros blocos de construção de células devem ser criados através de reacções que formem novas ligações entre os blocos de construção química. Estas reacções de construção de ossos são geralmente endergónicas.

Os organismos precisam de energia para crescer porque na realidade é necessária energia para produzir novos materiais. Para as plantas, isto pode significar os açúcares, lípidos, e ácidos nucleicos de que são feitas as suas folhas; para os humanos, significa os lípidos das nossas paredes celulares, as proteínas dos nossos músculos, e claro o ADN das nossas células.

Na maioria dos casos, a energia necessária para construir novas células vem de ATP. O ATP é uma molécula de armazenamento da energia da glucose; que em última análise vem, naturalmente, do sol através de plantas fotossintetizantes.

Exemplos de reacções endergónicas

Síntese de DNA/RNA

Síntese de DNA e RNA são fascinantes porque não utilizam ATP da mesma forma que as reacções endergónicas. Deve-se lembrar que o ADN tem quatro bases – A, T, C, e G. Bem, o par de bases “A” significa adenosina – o mesmo que o “A” em “ATP!”

Couro do que ser gasto e depois regenerado durante a síntese de ADN, o ATP é um dos materiais de construção. O processo começa com os trisofosfatos de cada um dos pares de bases: ATP, TTP, CTP, e GTP.

Quando a DNA polimerase move um destes nucleótidos trifosfatos para se ligar à cadeia de ADN em crescimento, um dos grupos de fosfatos do nucleótido rompe – e é substituído pela formação de uma nova ligação entre o nucleótido e a cadeia de ADN!

Em qualquer parte da linha, este processo requer energia e a utilização de ATP – todos os nucleótidos têm de ter grupos de fosfatos ligados a eles, para que estes grupos de fosfatos possam armazenar a energia necessária para criar uma ligação entre o nucleótido e a cadeia de ADN.

Mas ao contrário de muitas reacções catabólicas, este não transforma simplesmente o ATP em ADP e envia-o de volta para obter um novo grupo de fosfatos. Neste, o ATP, TTP, GTP, e CTP permanecem como parte da cadeia de ADN para sempre, até que a cadeia seja decomposta!

Síntese de proteínas

Síntese de proteínas é um exemplo mais típico de como os seres vivos movem a energia, e adicionam-na às reacções para permitir a formação de novas ligações químicas.

Síntese de proteínas, uma variedade de enzimas e ribozimas trabalham em conjunto para completar os passos necessários para adicionar um aminoácido a uma proteína em crescimento. No total, devem ser consumidos cerca de cinco ATP para adicionar um único aminoácido a uma proteína em crescimento. Isto significa que para cada molécula de glucose que é metabolizada, cerca de seis aminoácidos poderiam ser adicionados a uma proteína!

Este processo é imensamente caro para as bactérias; para as células de E. coli, cerca de 95% de todo o ATP que produzem é utilizado para a síntese de proteínas.

Este investimento compensa bem a longo prazo, uma vez que proteínas como as enzimas podem reduzir drasticamente a energia de activação necessária para milhares de reacções químicas subsequentes. Mas para os organismos que não conseguem realizar a respiração celular, o orçamento energético é apertado!

As proteínas que são feitas com a energia de ATP permitem que os nossos metabolismos, músculos, e mesmo o nosso cérebro e órgãos sensoriais funcionem. E é importante lembrar que esta energia é-nos fornecida nos alimentos que comemos – que em última análise, na base da pirâmide energética, vem da fotossíntese!

Síntese de Ácido Gordo

Síntese de Ácido Gordo utiliza tanto o ATP como outra molécula portadora de energia – NADPH – para fornecer energia para criar ácidos gordos.

Fazer um ácido gordo requer muita energia; pode ser necessário 7 ATPs e 14 NADPH para adicionar duas moléculas de carbono a uma cadeia de ácidos gordos, e alguns ácidos gordos podem ter até 26 carbonos!

Mas os ácidos gordos, tal como as proteínas, são necessários para um organismo funcionar e crescer; eles constituem a maior parte da célula e das membranas intracelulares, bem como servem outros fins.

Se o ácido gordo estiver a ser criado com o objectivo de armazenar energia, a maior parte dessa energia será armazenada e poderá ser acedida pelo organismo mais tarde, se as suas reservas de ATP e açúcar se esgotarem!

Quiz

1. Qual dos seguintes é MUITO provável que seja uma reacção endergónica?
A. A síntese de um amido de muitas moléculas de açúcar.
B. A síntese de uma proteína a partir de muitos aminoácidos.
C. O catabolismo de uma gordura nos seus componentes monocarbono.
D. Nenhum dos acima.

2. Porque é que a DNA polimerase não utiliza ATP?
A. Porque a síntese de ADN é uma reacção exergónica.
B. Utiliza NADPH como uma fonte de energia.
C. Utiliza ATP – e outros trifosfatos nucleotídicos, que fornecem a sua própria energia à reacção de síntese.
D. Nenhuma das anteriores.

3. Qual dos seguintes aspectos NÃO é verdadeiro para a síntese de proteínas?
A. As bactérias devem metabolizar mais açúcar para pagar o “custo” energético da síntese proteica, porque não conseguem realizar a respiração celular.
B. A síntese de proteínas é essencial para a criação de enzimas, que são proteínas.
C. Liberta mais energia do que gasta.
D. Nenhuma das anteriores.

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