Metabolismo Celular

O Metabolismo Celular é nome que referencia a todas as reações dos compostos orgânico e inorgânicos que ocorrem, de forma contínua, rápida e coordenada, entre  as diversas estruturas celulares, e que produzem transformações moleculares. 
O metabolismo envolve enzimas que irão catalizar células, o que virá de encontro com a função específica de gerar energia química, utilizando-se da degradação de compostos super energéticos. O metabolismo também possui a função de sintetizar e degradar biomoléculas de modo a atender as necessidades celulares.
Didaticamente o metabolismo pode ser dividido entre as reações de Síntese (Anabolismo) e Degradação (Catabolismo) que acorrem simultaneamente dentro da planta. É o metabolismo o responsável pelos processos fisiológicos, e consequentemente pela manutenção da vida do organismo vegetal.


O catabolismo é a reação de degradação, de quebra molecular. Ou seja, as moléculas que possuem diversos componentes, ao serem catalisadas sucessivas vezes, vão sofrer quebra nas ligações, transformando-se em unidades menores. Ao quebrar as ligações, ocorre o desprendimento da energia necessária para mantê-los juntos e esta energia poderá ser utilizado pela planta.  A forma comumente utilizada para armazenar energia é na forma de molécula transportadora, que são a Adenosina Trisfosfato (ATP) e o NADH (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo) e o NADPH (Nicotinamida Adenina Diclucleotídeo Fosfato). O ATP quando sofre ação da enzima ATPase , que a hidrolisa, a ATP perde a última ligação entre o grupo fosfato cedendo energia. O NADH e NADPH são os aceptores do hidrogênio energético.
O catabolismo é caracterizado como uma reação de exergônico, ou seja de armazenamento de energia.

Esquema resumido da respiração.

O anabolismo por sua vez, é o processo que utiliza-se moléculas ou unidades fundamentais que combinam-se entre si e ocorre a transformação em produto ou constituintes celulares que diferem em tamanho e estrutura. . No início do anabolismo é demandado energia para posteriormente, na transformação, gerar o armazenamento de energia na  forma de compostos químicos ricos em energia. 
Um exemplo de anabolismo é o processo da fotossíntese, que trocando por miúdos, é a fixação do CO2 utilizando-se de energia solar e água. O CO2 é fixado na planta na forma de glicose. Assim, quando o CO2 está na forma de glicose, diz-se que a energia luminoso, converteu-se em energia química. 

Esquema reduzido da fotossíntese

O metabolismo vegetal pode ser sintetizado com a seguinte figura:

Esquema resumido da metabolismo celular

ENERGIAS DO TIPO ATP, NADH E NADPH
A energia do ATP se encontra entre as ligações químicas do grupo fosfato. Sempre que uma célula necessite de energia, ocorrerá a ativação pela enzima ATPase, a qual irá quebrar a molécula de ATP, tranformando-o em ADP+P e liberando a energia para serem utilizadas nos processos demandantes de energia, como por exemplo as sínteses de materias celulares, absorção e transporte ativo, transferência de energia genética. O subproduto ADP+P é a forma do transporte de energia vazio, por assim dizer. Ele poderá ser regenerado, por meio da fosfatação, formando assim o ATP, que é o transportador carregado, como já expplicitado.
O transporte de energia, pode também utilizar-se pelas coenzimas NADH e NADPH, que transportarão átomos de hidrogênio ou elétrons, este tipo de transporte, por este tipo de molécula, será útil no processo de redução.
Vale ressaltar, que o transporte leva os do sub-produtos (energia nas ligações fosfato, átomos de hidrogênio ou elétrons) gerados no catabolismo em direção às reações de biossíntese, as quais demandam esta energia..

ENTÃO COMO OCORRE A REGENERAÇÃO DO ATP E DO NADPH?
Na fotossíntese a reconstituição do ATP e do NADPH, ocorre por meio da energia solar, a qual excita um pigmento (P), a um estado rico de energia(P*), ocorrendo um saldo positivo de energia, no qual poderá ser utilizado para reconstituir as moléculas transportadoras de energia (ATP, NADPH).
As moléculas aclorofiladas são incapazes de regenerar o ATP por meio da fotossíntese. Assim, a produção do ATP é possível usando-se compostos orgânicos energéticos transferidos da via fotossintética. Os compostos orgânicos sofrerão oxidação (respiração) transferindo elétrons através de transportadores intermediários até o oxigênio, este processo vai ocorrendo a liberação de energia, a qual será utilizada para reconstituir as moléculas transportadoras de energia (ATP, NADPH).