Bioenerg Tica

INTRODUCCIÓN A LA BIOENERGÉTICA

Para realizar una introducción al estudio de la bioenergética humana será necesario hacer un análisis global acerca del concepto de energía y la manera en la cual los diferentes organismos la obtienen para el desarrollo de la vida. Existen organismos que son denominados fotótrofos los cuales mediante la fotosíntesis transforman aproximadamente el 3% de la energíasolar que llega a la tierra en otros tipos de energía principalmente química, la cual es utilizada para la síntesis de sus propios componentes orgánicos como por ejemplo hidratos de carbono, proteínas, ácidos nucleicos, etc., esto lo realizan a partir de sustancias inorgánicas muy simples del medio como agua, dióxido de carbono, nitrógeno, compuestos fosforados y otros. Los organismosanteriormente mencionados son denominados también autótrofos. El resto de los organismos son en cambio heterótrofos, los cuales dependen del alimento orgánico formado por otros seres vivos, debido a la incapacidad que poseen de realizar la síntesis de sus propios nutrientes. Algunos de éstos nutrientes son utilizados para formar parte constitutiva del nuevo organismo, mientras que otros son degradados parala obtención de energía y la utilización de la misma para la realización de trabajo biológico*. Éstos organismos son denominados también quimiótrofos, pues utilizan la energía química contenidas en las moléculas sintetizadas por los organismos autótrofos. Para graficar lo anteriormente mencionado se citará el siguiente ejemplo: la glucosa es sintetizada por organismos fotótrofos a partir de CO2 yH2O. La reacción global de la fotosíntesis puede expresarse mediante la ecuación:
6 moles CO2 + 6 moles H2O + 686 kcal. = 1 mol C6 H12 O6 + 6 moles de O2.
El dióxido de carbono y el agua se transforman en un compuesto de mayor contenido energético: la glucosa. Éste tipo de reacción es denominada endergónica. Las reacciones endergónicas son aquellas que solo ocurren en presencia de energía, con unavariación entálpica positiva. Las 686 kcal. necesarias para sintetizar un mol de esta hexosa son provistas por la energía proveniente de la radiación solar.
*El trabajo biológico puede tener tres formas: (1) el trabajo mecánico por ejemplo de la contracción muscular, (2) el trabajo químico que implica la síntesis de las moléculas celulares, o (3) el trabajo osmótico de transporte que concentravarias sustancias en los líquidos intra y extracelulares.
La glucosa ahora ha incorporado 686 kcal. por mol, las que podrán ser aprovechadas por organismos capaces de degradarla y de utilizar la energía que se libere en esta reacción exergónica en la realización de trabajo de cualquier tipo: mecánico, químico, u osmótico. Las reacciones exergónicas son aquellas que se producen espontáneamente yliberan energía al medio produciendo un cambio de entalpía de valor negativo. Lo anteriormente dicho queda explícitamente demostrado mediante la siguiente ecuación:
1mol de C6 H12 O6 + 6 moles de O2 = 6 moles de CO2 + 6 moles de H2O + 686 Kcal.
De lo recientemente expuesto debe quedar claro lo siguiente: 1)- Los organismos autótrofos son los únicos que pueden utilizar la energía solar captada en suspigmentos para la realización de la fotosíntesis, mediante la cual transforman la energía de la radiación solar en energía química que queda contenida en las diferentes moléculas sintetizadas por éstos organismos, en el caso del ejemplo anterior: la glucosa. 2)- Que los organismos quimiótrofos dependen exclusivamente para sobrevivir de la energía química obtenida de las diferentes moléculassintetizadas por los organismos autótrofos.
Por energía se entiende la capacidad de realizar trabajo o transferir calor, la misma puede ser tanto cinética como potencial; la energía cinética hace referencia a la posibilidad de realizar trabajo en forma directa con fácil transferencia de un cuerpo a otro por ejemplo energía mecánica, eléctrica, calorífica, luminosa. Por otro lado la energía potencial es...