Metabolismo, Reações químicas e Energia através da Alimentação

Metabolismo e Energia Alimentação

Nenhuma forma de trabalho pode ocorrer no universo sem a presença de energia. Uma lâmpada só produz energia luminosa e calor quando recebe uma quantidade proporcional de energia elétrica. De maneira semelhante, um vaga-lume só produz fosforescência através de um processo químico especial que fornece energia armazenada em moléculas. Os seres vivos obtêm energia de uma fonte principal, o sol.

Os vegetais verdes (com clorofila) têm a capacidade de “armazenar” energia solar, isto é, transformar a energia luminosa em energia química. Os animais, por sua vez, comem vegetais e absorvem, portanto, as moléculas carregadas de energia. Outros animais comem os primeiros e assim por diante.

Direta ou indiretamente, as moléculas dos seres vivos armazenam e passam adiante a energia solar. A recepção, o armazenamento e a transmissão de energia nos seres vivos são feitos pelas células. A matéria-prima recebida nos alimentos é decomposta em substâncias cada vez mais simples, que são aproveitadas pelas células.

No interior delas, as substâncias são incorporadas à matéria viva e a energia é estocada. É o que se chama de metabolismo. Assim, o metabolismo é um conjunto de reações químicas que decompõem e liberam energia (catabolismo) ou reconstroem e acumulam energia (anabolismo).

 

Reações químicas do metabolismo

As reações químicas do metabolismo sucedem-se conforme um “plano” preestabelecido, característico de cada espécie e denominado ciclo metabólico. Esquematicamente, o ciclo metabólico de qualquer espécie compreende duas fases principais.

Na primeira fase, a de assimilação, as substâncias introduzidas no organismo, sob a forma de alimento, são decompostas em seus constituintes elementares (digestão), transportadas às células (absorção) e ali armazenadas, para elaboração de nova matéria viva.

Na segunda, chamada fase de degradação, os alimentos são reduzidos até seus produtos finais, transformados em resíduos e eliminados. Durante a decomposição dos alimentos, suas complexas estruturas moleculares não são convertidas em produtos finais de excreção por uma única reação química.

São submetidas a uma seqüência bem definida de operações químicas que, em sua maioria, liberam energia vital utilizável. Assim, a vida é mantida por meio de uma troca contínua de substâncias e por uma transformação constante de energia.

A substância e a energia são assimiladas com os alimentos, os quais desempenham um papel tríplice. Os elementos básicos dos alimentos entram continuamente na formação da matéria viva. Crescimento, manutenção dos tecidos vivos, recuperação dos tecidos desgastados e destruição de células inaproveitáveis são processos ininterruptos. Pode-se dizer, então, que os alimentos plasmam a matéria viva (função plástica).

Energia através da alimentação

As substâncias alimentícias também fornecem energia armazenada em forma assimilável diretamente pelos tecidos vivos. Finalmente, os alimentos trazem substâncias especiais, as vitaminas, que funcionam como reguladores do metabolismo.

Dentre as substâncias orgânicas nutritivas encontram-se os hidratos de carbono (amidos e açúcares), as proteínas e as gorduras, que desempenham função plástica e energética. As substâncias inorgânicas – água e sais – também desempenham função plástica, mas não energética.

Conforme a natureza das diferentes substâncias transformadas, o metabolismo pode ser subdividido em três vias: metabolismo das substâncias gordurosas, metabolismo dos hidratos de carbono e metabolismo das proteínas. Todas as três apresentam características próprias, ou seja, a natureza e a sucessão das reações químicas são diferentes para cada grupo de substâncias. Há somente algumas reações comuns às três vias metabólicas fundamentais, constituindo verdadeiras pontes que permitem um intercâmbio entre as substâncias de um e outro grupo.

METABOLISMO CELULAR

Calcula-se que no interior de uma célula se verificam, continuamente, inúmeras reações químicas, vinculando grande número de substâncias diferentes. As condições físico-químicas existentes nas células (temperatura, pressão, acidez etc.) se apresentam de tal forma que só algumas dessas reações se realizam espontaneamente e em velocidades compatíveis com os processos vitais.

As demais reações do metabolismo celular necessitam da ajuda de substâncias especiais, capazes de facilitar as combinações químicas, acelerando sua velocidade de reação: são as enzimas, catalisadores biológicos constituídos, basicamente, de proteínas. As enzimas exercem um controle específico em cada etapa da troca intermediária, sendo pois indispensáveis à economia celular.

A falta de uma enzima provoca a paralisação de toda uma série de reações metabólicas, com graves conseqüências para o funcionamento dos processos vitais. Pode também provocar uma alteração em nível bioquímico, de tal sorte que as manifestações patológicas, relacionadas com a estrutura ou com a função dos órgãos, são uma conseqüência secundária das desordens metabólicas.

A ORIGEM DA ENERGIA

O metabolismo “fabrica” energia calórica, tirando dos alimentos seu conteúdo em calorias. As substâncias orgânicas são, geralmente, “queimadas” em presença de oxigênio, recebendo o processo o nome de oxidação. A energia produzida pode ser convertida em calor, para a manutenção da temperatura corpórea, ou utilizada para a obtenção de trabalhos mecânico (contração muscular), elétrico (impulso nervoso), e outros.

Uma parte dessa energia também pode ser armazenada, temporariamente, na forma de substâncias que liberam energia, quando necessária. O armazenamento é uma característica especial dos organismos vivos. Consiste em acumular energia sob forma química em moléculas especiais, para liberá-la, posteriormente, por etapas.

São importantes, nesse sentido, os fosfatos que se unem a moléculas orgânicas através de ligações químicas ricas em energia. Cada vez que uma reação metabólica exige energia em quantidades controladas, a molécula composta perde um dos fosfatos, liberando a exata quantidade de energia.

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