Relação entre matéria e energia observada na nutrição celular

O que é nutrição celular?

Nutrição celular é o processo pelo qual as pequenas células que compõem nosso corpo e de todos os seres vivos, pegam substâncias químicas do meio ambiente e as transformam em matéria e energia que eles usam para viver.

As células são como pequenas fábricas que exigem que os insumos sejam capazes de produzir as substâncias das quais são feitas. Esses insumos (que geralmente são substâncias complexos) são o que queremos dizer quando falamos sobre "matéria" ou a parte material da nutrição celular.

Por outro lado, essas pequenas fábricas têm uma maquinaria celular complexa que funciona 24 horas por dia, todos os dias do ano e também exigem energia. Como veremos em um momento, essa energia está intimamente ligada à matéria -prima que a célula usa para seu crescimento e reprodução.

Relação entre matéria e energia

O que é necessário para qualquer carro funcionar? Além de um motor, uma transmissão, quatro rodas e uma estrutura e corpo para manter tudo juntos, também precisa de combustível.

O mesmo vale para as células. Eles precisam de um combustível onde possam obter a energia necessária para manter todos os processos da vida caminhando.

No caso de um carro a gasolina, o combustível é formado por uma classe de produtos químicos chamados hidrocarbonetos, mas no caso de células, a energia vem de carboidratos e outras substâncias orgânicas.

E como essa energia é liberada? Quebrando as ligações químicas que mantêm os diferentes átomos que formam as moléculas juntas.

Como a energia é contida em nutrientes medidos?

A energia contida nos alimentos é medida em calorias. A caloria É a quantidade de energia na forma de calor necessária para aquecer ou aumentar a temperatura de um grama de água para um centígrado.

A maneira como é determinada quanta energia há em alimentos é queimar e depois medir quanto uma amostra de água com o calor liberada é aquecida.

Por exemplo, se queimarmos 1 grama de farinha de trigo, 3 serão liberados.640 calorias. Este calor é suficiente para aquecer 3.640 g de água (um pouco mais de 3 litros e meio) de 25 ° C a 26 ° C. Também podemos vê -lo como a quantidade necessária de calor para aquecer 60 gramas de água de 20 ° C a 80 ° C.

Nota: Quando lemos as calorias da comida na etiqueta, deve -se tomar cuidado, pois existem dois tipos de calorias. A caloria minúscula (que é representada como limão) é a caloria normal. No entanto, muitos rótulos mostram calorias com letras maiúsculas (limão) que na verdade é igual a 1.000 calorias ou 1 quilocaloria.

Como essa energia usa células?

As células não usam a energia liberada do processamento de alimentos diretamente na forma de calor. Em vez disso, eles armazenam toda essa energia na forma de moléculas especiais chamadas adenosina ou ATP.

Este ATP é o verdadeiro combustível que todas as células usam para a grande maioria das reações químicas que as mantêm vivas. É como se os carboidratos que comemos fossem petróleo bruto que a célula refina para produzir alta gasolina de octanas (o ATP) que as mesmas células usam para iniciar seu motor. Isso é feito em pequenas fábricas chamadas mitocôndrias.

De onde vem o assunto?

Os carboidratos contêm apenas carbono, hidrogênio e oxigênio, mas as células são formadas por muitos outros elementos. O restante dos materiais de construção para fabricar as diferentes partes das células vem de proteínas, lipídios, ácidos nucleicos e outras substâncias químicas que nossas células processam. Essas substâncias podem vir de uma das duas fontes:

• Eles vêm do meio ambiente (por exemplo, nós os comemos em nossa dieta) e depois absorvemos as células.
• Eles consistem em organelas e outras peças das mesmas células que são recicladas para economizar esforço e energia.

Nutrição autotrófica heterotrófica e nutrição

Dependendo do tipo de substâncias que suas células podem usar como fonte de matéria e energia, podemos distinguir dois tipos diferentes de seres vivos: autotróficos e heterotróficos.

Autotróficos são seres vivos que podem absorver substâncias inorgânicas do meio ambiente e transformá -las em alimentos orgânicos para células. As plantas são um exemplo típico de autotróficos.

Nós, por outro lado, somos heterotróficos, ou seja, seres vivos que não podemos sintetizar nossa própria comida. Por esse motivo, devemos consumir outros seres vivos para poder usar as substâncias nutricionais das quais são feitas.

No entanto, independentemente de serem nutrição autotrófica ou heterotrófica, ambos os processos de nutrição celular têm alguns estágios em comum.

O processo de nutrição celular

Comendo comida

A nutrição celular começa com a ingestão de alimentos. Para nós, isso significa comer. Nossos alimentos contêm todos os tipos de compostos complexos formados por moléculas muito grandes que não se encaixam nas células, de modo que nossa digestão é responsável por quebrá -las e cortá -las em pequenos pedaços para que as células possam absorvê -las.

No caso das plantas, eles absorvem diretamente os nutrientes inorgânicos através de suas raízes e folhas.

Incorporação de substâncias para a célula

Após a digestão, peças menores são absorvidas e distribuídas pelo sangue para o resto do corpo, onde as células as absorvem por diferentes mecanismos.

Digestão da substância celular

Uma vez dentro das células, essas substâncias são atacadas com um conjunto de enzimas que basicamente desarnem proteínas, carboidratos, DNA, RNA e triglicerídeos para deixar todos os pequenos blocos de construção prontos para o próximo passo.

Metabolismo

Uma vez que os alimentos "desarmados", eles podem ser processados ​​de duas maneiras:

Catabolismos

O catabolismo, também chamado de metabolismo destrutivo, continua a quebrar as maiores moléculas em menores, liberando assim a energia contida em seus links. No caso dos seres humanos, esse processo oxida a glicose e outros carboidratos com a ajuda do oxigênio do ar para produzir dióxido de carbono, água e ATP.

Anabolismo

É a parte do metabolismo em que a célula usa pequenos blocos de construção, como aminoácidos e nucleotídeos para construir proteínas e DNA, entre outras moléculas grandes que se tornam parte da célula.

Excreção de resíduos

O processo nutricional também inclui a excreção de todos os resíduos tóxicos de dentro da célula e depois dentro do corpo. Este último processo fecha o ciclo da nutrição celular e, entre todos, mantenha o sistema completo em constante funcionamento.