Este blog possui como finalidade relacionar três áreas do conhecimnento( química física e biologia) por meio da análise do metabolismo de diferentes células

Células Hepáticas

Os hepatócitos são células poliédricas, com diâmetro variando de 20-30 µm, encontradas no parênquima hepático, constituindo o elemento secretor endócrino e exócrino do fígado. Pode ser encontrado um grande número de mitocôndrias e reticulo endoplasmático liso e rugoso em seu citoplasma assim como um ou dois núcleos arredondados que contêm um ou dois nucléolos cada.
Podem ser considerados as células mais versáteis do organismo, pois possui funções endócrinas e exócrinas, que também acumula detoxifica e transporta diferentes substâncias. Além de produzir proteínas para se manter, produz também para exportação (por exemplo, albumina, protrombina, fibrinogênio e lipoproteínas). Apenas cerca de 5% das proteínas exportadas pelo fígado são sintetizadas pelas células de Kupffer, sendo o restante, sintetizada pelos hepatócitos.
Vários tipos de íons atuam nas células hepáticas, os mais importantes são os íons de Sódio e Potássio. A bomba de Na/K é responsável pelo equilíbrio iônico da célula em relação ao ambiente extracelular, que implica em bombeamento contínuo do íon Na para fora. Se a bomba pára de funcionar, o íon Na acumula-se no interior do citoplasma atraindo água por osmose provocando um inchamento que inclusive pode levar à morte celular.

Células Cardíacas

O miócito é uma célula muscular com cerca de 25 µm de diâmetro e até 100 µm de extensão, com estrias transversais semelhantes as do músculo esquelético. No entanto, diferente do músculo estriado esquelético, os miócitos possuem apenas 1 ou 2 núcleos de localização central. Cada miócito contém numerosas miofibrilas, constituídas de proteínas contráteis reunidas em unidades funcionais chamadas sarcômeros. As proteínas se dispõem de maneira filamentar e sobrepostas entre si, formando uma unidade corrediça capaz de se contrair e expandir.
Os íons de cálcio se encontram armazenados nos sarcômeros. Quando este é atingido por impulsos nervosos, o cálcio sai e vai para o hialoplasma, lá ele entra em contato com miofibrilas desbloqueando os locais de ligação da actina, permitindo que esta se ligue à miosina, o que inicia a contração muscular. Assim que cessa o estímulo, o cálcio é imediatamente rebombeado para o interior do retículo sarcoplasmático, cessando a contração.
A necessidade constante e enorme de energia do miócito exige uma grande concentração de mitocôndrias, que se dispõe por entre as miofibrilas, constituindo 35% do volume da célula. A energia para a contração muscular é suprida por moléculas de ATP produzidas durante a respiração celular, entretanto, quando falta ATP, a miosina mantém-se unida à actina, causando enrijecimento muscular.

Neurônios

Os neurônios são células altamente especializadas, dotadas de um corpo celular, ou pericárdio, e de numerosos prolongamentos. O corpo celular contém um núcleo grande e arredondado e organelas comuns às células animais. Os prolongamentos podem ser de dois tipos: dentritos e axônios.

O interior de um neurônio é rico em potássio (K) e pobre em sódio (Na). Entretanto os fluidos do lado externo da célula são ricos em "Na" e pobre em "K". Considerando as forças de concentração através da membrana celular, verifica-se que os íons de potássio estão em posição adequada para a difusão ao lado externo à célula. Em relação aos íons de sódio, sucede-se o contrário, ou seja esses íos acham-se em posição adequada para difusão ao interior da célula. O que ocorre nos neurônios é uma constante polarização e despolorização devido as cargas opostas de energia nos íons. "Em um primeiro instante, abrem-se portas de passagem de Na+, permitindo a entrada de grande quantidade desses íons na célula...em seguida abrem-se as portas de passagem de K+, permitindo a saída de grande quantidade desses íons...provoca-se assim, uma onda de despolarizações e repolarizações que se propaga ao longo da membrana plasmática do neurônio. Essa onda de propagação é o impulso nervoso, que se propaga em um único sentido na fibra nervosa." (http://www.webciencia.com/11_29nervoso.htm)

Os neurônios variam em gasto de energia, dependendo das condições em que o se encontra o organismo (sono, concentração, irritação, medo...), possuem pouca capacidade de armazenar energia e usam cerca de 19% de toda energia produzida pelo corpo humano (um número consideravelmente alto)

Célula análoga a uma máquina térmica

As máquinas térmicas possuem uma fonte quente que fornece calor ao sistema. Nas células a fonte de energia é resultada das moléculas de ATP (as várias reações com o ATP liberam energia) todavia, a energia liberada não ocorre em calor (visto que o corpo humano possui temperatura constante). Para a melhor compreensão, analisa-se a energia por meio da entropia. As reações com ATP aumentam o nível de entropia no "ambiente", a energia então "flui" para a célula ( vai do ambiente mais agitado para o mais tranquilo).

Parte do calor (nas máquinas) é convertido em trabalho e o restante perde-se em uma fonte mais fria, assim é com as células, parte da energia é utilizada para realizar as funções das células e outra parte sai da célula para um ambiente menos agitado.

Em números, um ATP fornece aproximadamente 8 cal que equivale a aproximadamente a 33,5 J