Unidad 12 Los Seres Vivos Y La Energía

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 ...