Metabolismo celular: o que é e como funciona?

Quem estuda para o vestibular sabe que o conteúdo sobre metabolismo das células é a base para entender vários outros conceitos da Biologia. Por esse motivo, de uma forma ou de outra, ele está sempre marcando presença nas provas. Como se trata de um pré-requisito para o entendimento de muitos outros assuntos e de tema cobrado frequentemente nas provas, é importante que ele esteja na ponta da língua, certo?

Mas, afinal, o que é metabolismo celular? Como ele acontece no nosso corpo? E nos outros animais e nas plantas, como ele ocorre? Se você ainda não sabe responder a essas perguntas, não se desespere! Preparamos este material para você tirar todas as suas dúvidas e arrasar no Enem e vestibulares. Ao final desse texto, há alguns exercícios de vestibulares para você testar o que aprendeu. Então, lápis nas mãos e vamos nessa!

O que é metabolismo celular?

O metabolismo se refere ao conjunto das reações químicas ou transformações que as substâncias sofrem no corpo dos seres vivos e que permitem a manutenção de suas funções vitais. A própria origem do termo faz referência a isso: a palavra metabolismo vem do grego metábole, que significa “mudança”, “troca”. Dessa forma, o metabolismo celular se refere a todas as reações químicas que acontecem no interior das células.

Você pode estar se perguntando: mas quais reações são essas? A resposta inclui todos os processos de síntese (ou seja, de produção) e de degradação (ou seja, de quebra) que um organismo realiza.

Um exemplo de reação de síntese é a produção de proteínas no nosso corpo, a partir de estruturas mais simples, que são os aminoácidos. Por outro lado, um exemplo de reação de degradação é a digestão dos alimentos, em que moléculas grandes e complexas (como as proteínas) são quebradas em moléculas menores e mais simples (como os aminoácidos).

O conjunto de todas as reações de síntese, em que o organismo produz substâncias complexas, é chamado de anabolismo. Já o conjunto de reações de degradação de moléculas, no qual o organismo obtém a matéria prima de que necessita, é chamado de catabolismo. Em outras palavras, o metabolismo pode ser entendido como o anabolismo mais o catabolismo. Assim fica simples, não é?

É importante você ter sempre em mente que, no organismo, essas reações acontecem de maneira dinâmica, intensa e contínua. Isso quer dizer que a todo momento o nosso corpo está produzindo substâncias novas e degradando outras. São esses processos ordenados e acontecendo em conjunto que permitem a existência da vida como a conhecemos.

Metabolismo energético da célula

Até aqui, você já viu o conceito de metabolismo; agora você vai entender o conceito de metabolismo energético. O metabolismo energético da célula, como o próprio nome indica, refere-se aos processos de síntese ou de degradação que envolvem o gasto ou a obtenção de energia. Portanto, ele se refere às reações químicas envolvidas na transformação de energia.

Produzir e usar energia são processos fundamentais para os seres vivos e dos quais depende sua sobrevivência. Por isso, esse assunto merece um destaque especial na hora dos estudos.

Os principais exemplos de reações de metabolismo energético são a fotossíntese e a respiração celular.

A fotossíntese é um processo realizados apenas por organismos autotróficos (aqueles que conseguem produzir seu próprio alimento), como as plantas. Nele, a energia solar é usada para produzir moléculas de glicose. Portanto, a fotossíntese é considerada um processo anabólico.

Já a respiração celular é um processo que pode ser realizado por plantas e animais, no qual as moléculas de glicose são quebradas, liberando energia. Dessa forma, a respiração celular é considerada um processo catabólico.

ATP

A energia envolvida nos processos de fotossíntese e respiração celular não pode ficar livremente na célula. Essa energia é capturada e armazenada temporariamente, em forma de energia química, na molécula de trifosfato de adenosina ou ATP (do inglês adenosine triphosphate).

O ATP armazena a energia e pode transferi-la nos diversos processos metabólicos que acontecem na célula. Por esse motivo, o ATP é considerado a moeda energética da célula, que circula nesse ambiente e participa dos processos que envolvem energia.

A principal forma de os organismos obterem energia é por meio da glicose, um tipo de carboidrato. Na respiração celular, a glicose é quebrada, liberando energia que será armazenada nas moléculas ATP. Assim, pode-se concluir que o objetivo da respiração celular é produzir moléculas de ATP.

Fotossíntese e respiração

Fotossíntese e respiração são processos metabólicos importantes que envolve a molécula de ATP e a glicose.

Na fotossíntese, os organismos autotróficos, como as plantas e o fitoplâncton, utilizam o gás carbônico e água para produzir glicose e gás oxigênio, na presença de luz solar. Assim, nesse processo a energia solar é convertida em energia química, que fica armazenada nas moléculas de glicose.

Já na respiração celular aeróbica, a glicose é quebrada em um processo que há a participação do oxigênio, liberando energia que é armazenada no ATP. A respiração acontece nos animais e, nesse caso, a glicose que participa como reagente desse processo é obtida pela alimentação.

As plantas, além de fazerem fotossíntese, realizam a respiração celular. Nesse caso, a própria glicose que foi produzida na fotossíntese é quebrada na respiração, formando ATP. A glicose também pode ser armazenada na planta, por exemplo, na forma de amido.

Exercícios sobre metabolismo celular

Quer testar seus conhecimentos sobre metabolismo celular? Então, faça os exercícios a seguir, que já foram questões de vestibular!

01. (PUC – RJ – 2007) São processos biológicos relacionados diretamente a transformações energéticas celulares:

A) respiração e fotossíntese.

B) digestão e excreção.

C) respiração e excreção.

D) fotossíntese e osmose.

E) digestão e osmose.

Gabarito: A

02. (ENEM – 2007) Ao beber uma solução de glicose (C₆H₁₂O₆), um corta-cana ingere uma substância:

A) que, ao ser degradada pelo organismo, produz energia que pode ser usada para movimentar o corpo.

B) inflamável que, queimada pelo organismo, produz água para manter a hidratação das células.

C) que eleva a taxa de açúcar no sangue e é armazenada na célula, o que restabelece o teor de oxigênio no organismo.

D) insolúvel em água, o que aumenta a retenção de líquidos pelo organismo.

E) de sabor adocicado que, utilizada na respiração celular, fornece CO₂ para manter estável a taxa de carbono na atmosfera.

Gabarito: A

03. (FUVEST – 2015) A energia entra na biosfera majoritariamente pela fotossíntese. Por esse processo,

A) é produzido açúcar, que pode ser transformado em várias substâncias orgânicas, armazenado como amido ou, ainda, utilizado na transferência de energia.

B) é produzido açúcar, que pode ser transformado em várias substâncias orgânicas, unido a aminoácidos e armazenado como proteínas ou, ainda, utilizado na geração de energia.

C) é produzido açúcar, que pode ser transformado em substâncias catalisadoras de processos, armazenado como glicogênio ou, ainda, utilizado na geração de energia.

D) é produzida energia, que pode ser transformada em várias substâncias orgânicas, armazenada como açúcar ou, ainda, transferida a diferentes níveis tróficos.

E) é produzida energia, que pode ser transformada em substâncias catalisadoras de processos, armazenada em diferentes níveis tróficos ou, ainda, transferida a outros organismos.

Gabarito: A

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