Unidad 12 Los seres vivos y la energ a

Unidad 12: Los seres vivos y la energía. Respiración, Fermentación y Fotosíntesis 
 
Para  contraer  los  músculos,  transportar  sustancias,  sintetizar  moléculas,  construir 
estructuras,  desplazarse  o reproducirse, las células consumen energía. ¿Qué tipo de energía 
necesitan  las  células?, ¿cómo  la  transforman  y  almacenan?,  ¿de dónde procede? Estos son 
sólo  algunos  de  los interrogantes  que  podemos hacernos y  a los que trataremos de ir dando 
respuesta a lo largo de este tema. 
 
I. CONCEPTOS PREVIOS. 
 
1. El orden y la energía en los seres vivos. 
 
La  segunda  ley  de  la  termodinámica  establece  que  en  cualquier  sistema  aislado,  el 
grado  de desorden (​
entropía​
) tiende a aumentar. Sin embargo, los seres vivos manifiestan un 
alto  grado   de  orden. Piensa  en  la  ordenación  de  los  átomos  para  originar  moléculas,  en  la 
disposición  de  éstas  para  formar  estructuras,  o  en  la  precisa   coordinación  de  todas  sus 
funciones.  En  las  células,  se  está  creando  orden   continuamente  a  partir  del  desorden  (la 
síntesis de macromoléculas requiere la ordenación de muchas moléculas más pequeñas). 
 
Las  células  no  son  un sistema  aislado,  sino  que  están  en  continua  relación  con  su 
ambiente  exterior.  La  creación  de  orden  dentro  de   las  células  va  acompañada 
necesariamente  de una pérdida de calor (ya  que  como la temperatura está relacionada con la  
movilidad de las moléculas, un aumento de orden lleva aparejado la pérdida de temperatura y 
por  tanto  de  calor).  Este  calor,  como  forma de  energía  aumenta  el  desorden  del  resto  del 
universo  (al  aumentar  la  intensidad  de  los  movimientos  y  choques  moleculares).  Así,  el 
desorden del universo aumenta, aunque el de las células disminuye. 
 
La  continua  pérdida  de  calor  por  parte  de  la  célula,  necesaria  para  generar  orden  en 
su  interior,  sólo  puede  compensarse con una continua entrada de energía en las células. Las 
plantas  verdes  utilizan  la  energía  solar  y  la  almacenan  en  los  enlaces  químicos  de  las 
moléculas   que  sintetizan  (fabrican).  Los  animales,  al   alimentarse  de  plantas,  utilizan  la 
energía de estas moléculas orgánicas. En definitiva, la vida en la Tierra depende del sol.  
 
La  siguiente  reacción  muestra  la  degradación  de   la  glucosa  a  CO​
2 (dióxido  de 
carbono) y H​
O en presencia de oxígeno: 
2​
 
C​
H​
O​
 + 6 O​
  → 6 CO​
 + 6 H​
O + calor (673 ​
Kcal​
) 
6​
12​
6​
2​
2​
2​
 
En  esta  reacción,  la  energía  contenida  en  la   glucosa  se  utiliza  para  aumentar  el 
desorden  (7  moléculas se transforman en 12 y calor). Cuando esta reacción transcurre en los 
seres  vivos,  parte  de  la energía  liberada  se  emplea  en  la síntesis de moléculas de ATP (que 
como luego veremos se emplea como transportador de energía allí donde se necesita): 
 
1 

C​
H​
O​
 + 6 O​
  → 6 CO​
 + 6 H​
O + calor + 38 ATP 
6​
12​
6​
2​
2​
2​
 
2. Existen distintas formas de energía. 
 
La  energía  puede  definirse  como  la  capacidad  de  producir  trabajo  o  de  provocar 
movimiento.  La   energía  química  es  la  almacenada  en  los enlaces  entre  los  átomos  de  una 
sustancia.  Al  quemar  la  madera,  esta energía se  transforma en calor y luz (energía radiante). 
Estas   transformaciones  de  la  energía  ocurren  continuamente  en  los  seres  vivos.  Las 
moléculas   dependen  de  la  energía   química  de  los  enlaces  de  éstas.  Al  romperse  estos 
enlaces,  la  energía  acumulada  se convierte en energía química (ATP) que las células utilizan 
para  sus  funciones (trabajo biológico). El trabajo puede ser mecánico (contracción muscular), 
eléctrico (conducción de impulsos nerviosos), químico (síntesis de nuevas moléculas), etc.  
 
3. La energía de las reacciones químicas. 
 
En  la  naturaleza  sólo  ocurren  espontáneamente   aquellas  reacciones  químicas  que 
van  acompañadas  de ...