Metabolismo é o conjunto de reações químicas que se processam em um organismo. Essa definição pode parecer simples, mas envolve um conjunto de conhecimentos que se abrem como se fosse um leque. As transformações energéticas processadas em um organismo indicam que estas aconteceram inicialmente dentro de cada célula, individualizada.
O conjunto de reações que permitem a formação de moléculas de maior complexidade é denominado reações de síntese ou anabolismo. Quando as reações se processam na decomposição das estruturas mais complexas em novas mais simples são conhecidas como reações de degradação ou catabolismo.
Temos como exemplo de catabolismo o processo da digestão, quando as moléculas são degradadas em substâncias menores absorvíveis; e como exemplo de anabolismo a união de aminoácidos para a formação de proteínas, como a melanina.
Mas como disse Lavoisier: “Na natureza nada se perde nada se cria. Tudo se transforma!”. Sabendo que a célula é uma unidade complexa e organizada, que demanda de energia continuamente para realizar as inúmeras reações que a mantém viva, devemos nos questionar sobre o destino da energia produzida e sua origem.
Na célula, inúmeras reações químicas acontecem com um gasto de energia superior àquele produzido ao final do processo, esse déficit de energia é compensado com a absorção de energia externa para a promoção da reação. Assim, temos a reação endergônica ou endotérmica – reações onde há absorção de energia do meio externo.
Um exemplo deste tipo de reação seria a produção de glicose a partir de moléculas de água e gás carbônico durante o processo da fotossíntese. Existe nesse processo a necessidade da energia luminosa para promover esta síntese.
Em contrapartida, outras reações acontecem de forma totalmente oposta às reações endergônicas, uma vez que ocorre com liberação de energia para o ambiente, dissipando calor ao meio externo. Esse tipo de reação é conhecido como reação exergônia ou exotérmica. Um exemplo desse processo é a liberação da energia contida na molécula da glicose no processo de combustão, onde é produzida energia excedente ao sistema.
A liberação da energia presente em moléculas orgânicas, como a glicose, por exemplo, acontece por meio da oxidação aeróbica. Nesse processo de degradação se formam água e gás carbônico, liberando energia para as atividades celulares. Durante esse processo ocorrem transferências de elétrons entre as substâncias participantes, através de reações de oxirredução. Assim, enquanto uma substância ganha elétrons durante a reação (redução), outra substância ganha elétrons (oxidação) durante a mesma reação.
Essa geração de energia permite a existência e o funcionamento de nosso organismo.
Mas se nossas reações produzem e consomem energia, como organizar essa equação para que não haja falta ou como permitir que nosso organismo aproveite ao máximo a energia presente disponível?
Toda reação química exige um gasto de energia para iniciar, isto é o que chamamos de energia de ativação. A estratégia desenvolvida por nosso organismo para minimizar a perda de energia e diminuir a quantidade necessária para ativar os reagentes em uma reação química é a utilização de enzimas.
Se não fosse pelas enzimas, nosso organismo necessitaria dispor de grande quantidade de energia e de realizar um aquecimento geral do organismo para promover as reações, entretanto, isso não seria possível, uma vez que as proteínas desnaturam em altas temperaturas e inviabilizariam a vida.
