Criado por: CK-12/Adaptado por Christine Miller

Imagem mostra uma foto de um trenó que levava dois homens que estão sendo puxado por 8 huskies.Figura 4.9.1 todos os seres vivos necessitam de energia para manter a homeostase. Esses cães de trenó usam energia enquanto puxam o trenó.

estes belos cães de trenó são uma maravilha metabólica. Enquanto percorrem até 160 quilômetros (cerca de 99 milhas) por dia, cada um consumirá e queimará cerca de 12 mil calorias — cerca de 240 calorias por libra por dia, o que equivale a cerca de 24 Big Macs! Um atleta de resistência humana, em contraste, normalmente queima apenas cerca de 100 calorias por libra (0,45 kg) por dia. Os cientistas estão intrigados com o incrível metabolismo dos cães de trenó, embora ainda não tenham determinado como consomem tanta energia. Mas uma coisa é certa: todos os seres vivos precisam de energia para tudo o que fazem, seja correr uma corrida ou piscar um olho. Na verdade, cada célula do seu corpo precisa constantemente de energia apenas para realizar processos básicos da vida. Você provavelmente sabe que obtém energia da comida que come, mas de onde vem a comida? Como é que ele vem para conter energia? E como suas células obtêm energia dos alimentos?

no mundo científico, a energia é definida como a capacidade de fazer o trabalho. Muitas vezes você pode ver energia no trabalho em seres vivos-um pássaro voa pelo ar, um vaga-lume brilha no escuro, um cachorro abana o rabo. Essas são maneiras óbvias de os seres vivos usarem energia, mas os seres vivos usam constantemente energia de maneiras menos óbvias também.

dentro de cada célula de todos os seres vivos, a energia é necessária para realizar processos de vida. A energia é necessária para quebrar e construir moléculas e transportar muitas moléculas através das membranas plasmáticas. Todo o trabalho da vida precisa de energia. Muita energia também é simplesmente perdida para o meio ambiente como calor. A história da vida é uma história de fluxo de energia – sua captura, sua mudança de forma, seu uso para o trabalho e sua perda como calor. A energia (ao contrário da matéria) não pode ser reciclada, então os organismos exigem uma entrada constante de energia. A vida funciona com energia química. Onde os organismos vivos obtêm essa energia química?

a energia química de que os organismos precisam vem dos alimentos. Os alimentos consistem em moléculas orgânicas que armazenam energia em suas ligações químicas. Em termos de obtenção de alimento para energia, existem dois tipos de organismos: autotróficos e heterotróficos.Autotróficos são organismos que capturam energia de fontes não vivas e transferem essa energia para a parte viva do ecossistema. Eles também são capazes de fazer sua própria comida. A maioria dos autótrofos usa a energia da luz solar para produzir alimentos no processo de fotossíntese. Apenas certos organismos — como plantas, algas e algumas bactérias — podem produzir alimentos por meio da fotossíntese. Alguns organismos fotossintéticos são mostrados na figura 4.9.2.

	Figura 4.9.2 Fotossintética autotrophs, que tornam o alimento usando a energia da luz do sol, incluem as plantas (esquerda), algas (meio), e certas bactérias (direita).

autotróficos também são chamados de produtores. Eles produzem alimentos não apenas para si mesmos, mas também para todos os outros seres vivos (conhecidos como consumidores). É por isso que os autótrofos formam a base das cadeias alimentares, como a cadeia alimentar mostrada na figura 4.9.3.

Assista ao vídeo “A história simples de fotossíntese e de alimentos – Amanda Ooten” do TED-Ed para saber mais sobre a fotossíntese:

A história simples de fotossíntese e de alimentos – Amanda Ooten, TED-Ed, de 2013.Heterotróficos são seres vivos que não podem fazer seus próprios alimentos. Em vez disso, eles obtêm sua comida consumindo outros organismos, e é por isso que eles também são chamados de consumidores. Eles podem consumir autotróficos ou outros heterotróficos. Os heterotróficos incluem todos os animais e fungos, bem como muitos organismos unicelulares. Na Figura 4.9.3, todos os organismos são consumidores, exceto as gramíneas e o fitoplâncton. O que você acha que aconteceria aos consumidores se todos os produtores desaparecessem da Terra?

os organismos usam principalmente dois tipos de moléculas para energia química: glicose e ATP. Ambas as moléculas são usadas como combustíveis em todo o mundo vivo. Ambas as moléculas também são atores-chave no processo de fotossíntese.

glicose

a glicose é um carboidrato simples com a fórmula química C6H12O6. Ele armazena energia química em uma forma concentrada e estável. Em seu corpo, a glicose é a forma de energia que é transportada em seu sangue e absorvida por cada um de seus trilhões de células. A glicose é o produto final da fotossíntese e é o alimento quase universal para a vida. Na figura 4.9.4, você pode ver como a fotossíntese armazena energia do sol na molécula de glicose e, em seguida, como a respiração celular quebra as ligações na glicose para recuperar a energia.

ATP

se você se lembra da Seção 3.7 ácidos nucleicos, ATP (trifosfato de adenosina) é a molécula portadora de energia que as células usam para alimentar a maioria dos processos celulares (condução do impulso nervoso, síntese de proteínas e transporte ativo são bons exemplos de processos celulares que dependem do ATP como sua fonte de energia). O ATP é feito durante a primeira metade da fotossíntese e depois usado para energia durante a segunda metade da fotossíntese, quando a glicose é feita. O ATP libera energia quando desiste de um de seus três grupos fosfato (Pi) e muda para ADP (difosfato de adenosina, que possui dois grupos fosfato), conforme mostrado na figura 4.9.5. Assim, a quebra do ATP em ADP + Pi é uma reação catabólica que libera energia (exotérmica). O ATP é feito a partir da combinação de ADP e Pi, uma reação anabólica que consome energia (endotérmica).

por que os organismos precisam de glicose e ATP

por que os seres vivos precisam de glicose se o ATP é a molécula que as células usam para energia? Por que os autótrofos não produzem ATP e acabam com isso? A resposta está na ” embalagem. Uma molécula de glicose contém mais energia química em um “pacote” menor do que uma molécula de ATP. A glicose também é mais estável que o ATP. Portanto, a glicose é melhor para armazenar e transportar energia. A glicose, no entanto, é muito poderosa para as células usarem. O ATP, por outro lado, contém apenas a quantidade certa de energia para alimentar os processos vitais dentro das células. Por essas razões, tanto a glicose quanto o ATP são necessários para os seres vivos.

o fluxo de energia através dos organismos vivos começa com a fotossíntese. Este processo armazena energia da luz solar nas ligações químicas da glicose. Ao quebrar as ligações químicas na glicose, as células liberam a energia armazenada e produzem o ATP de que precisam. O processo no qual a glicose é decomposta e o ATP é feito é chamado de respiração celular.A fotossíntese e a respiração celular são como dois lados da mesma moeda. Isso é evidente na figura 4.9.6. Os produtos de um processo são os reagentes do outro. Juntos, os dois processos armazenam e liberam energia em organismos vivos. Os dois processos também trabalham juntos para reciclar oxigênio na atmosfera da Terra.