Proceso bioenergetico

La vida está sustentada por un flujo de energía.
Vida y energía son temas de estudio de la bioenergética.
Las células contemporáneas son el resultado de miles de millones de años de evolución, un proceso estrechamente relacionado con la forma en que las células resolvieron sus necesidades energéticas.

Por el hecho de que las primeras células tuvieron origen en una atmósfera sin oxígeno, y deque la glucólisis es una ruta metabólica altamente conservada en todas las células, las fermentaciones anaerobias son posiblemente las rutas metabólicas más antiguas para obtención de energía por degradación de moléculas orgánicas.

En células anaerobias, la fermentación alcohólica, la fermentación láctica o alguna otra fermentación anaerobia puede ser el único proceso productor de energía.El desarrollo de la fotosíntesis fue un logro trascendental en la historia evolutiva de las células. Por ser la luz solar un recurso natural abundante en la Tierra, la fotosíntesis resolvió de manera muy eficiente las necesidades energéticas de las células desde hace tres mil millones de años.

A través del tiempo, el oxígeno liberado a la atmósfera por fotosíntesis habría de acumularse, lo cualpermitió la evolución subsiguiente de las células aerobias.

Hay una simplicidad subyacente en bioenergética. En la fotosíntesis, la energía de la luz solar es utilizada para transformar dióxido de carbono y agua en glucosa y oxígeno. En la respiración, glucosa y oxígeno son transformados en dióxido de carbono y agua, con la liberación de energía.

En la naturaleza, la fotosíntesis y larespiración crean un ciclo en el cual la energía de la luz solar es transformada en energía química, y a través de los alimentos esta energía química es aprovechada por todas las formas de vida del planeta.

El Sol es la fuente final de energía para la vida en la Tierra.

CATALIZADORES BIOLOGICOS: ENZIMAS
Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempreque sea termodinámicamente posible (si bien no pueden hacer que el proceso sea más termodinámicamente favorable). En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes, los productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran en tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimasse las denomina reacciones enzimáticas.

Estructura de la triosafosfato isomerasa. Conformación en forma de diagrama de cintas rodeado por el modelo de relleno de espacio de la proteína. Esta proteína es una eficiente enzima involucrada en el proceso de transformación de azúcares en energía en las células.

Debido a que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidadcrece sólo con algunas reacciones de entre otras posibilidades, el conjunto (set) de enzimas sintetizadas en una célula determina el metabolismo que ocurre en cada célula. A su vez, esta síntesis depende de la regulación de la expresión génica.
Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación (?G‡) de una reacción, de forma que se acelera sustancialmentela tasa de reacción. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción, pero consiguen acelerar el proceso incluso millones de veces. Una reacción que se produce bajo el control de una enzima, o de un catalizador en general, alcanza el equilibrio mucho más deprisa que la correspondiente reacción no catalizada.Al igual que ocurre con otros catalizadores, las enzimas no son consumidas por las reacciones que ellas catalizan, ni alteran su equilibrio químico. Sin embargo, las enzimas difieren de otros catalizadores por ser más específicas. Las enzimas catalizan alrededor de 4.000 reacciones bioquímicas distintas. No todos los catalizadores bioquímicos son proteínas, pues algunas moléculas de ARN son...