Biologia

La energía fluye en todas las actividades celulares: seres vivos
La vida sobre la Tierra, depende del flujo de energía procedente de las reacciones que tienen lugar en el corazón del Sol. Sólo una pequeña fracción de la energía solar que alcanza a la Tierra se transforma, por medio de una serie de procesos llevados a cabo por las células de las plantas y otros organismos fotosintéticos, en laenergía que impulsa todos los procesos vitales. Los sistemas vivos cambian una forma de energía en otra, transformando la energía radiante del Sol en la energía química y mecánica utilizada por todo ser vivo. Este flujo de energía es la esencia de la vida.

Ejemplo del porcentaje de energía que queda contenida en la biomasa de un cultivo.
Producción potencial de un cultivo por MJ de radiaciónincidente



 
 
Energía
MJ m-2
Flujo
mol m-2
 
mol m-2
Masa
g m-2
 
Radiación solar incidente
1
2,06
 
 
 
PAR incidente
0,450
 
 
 
 
Perdida por reflexion
 
-0,16
 
 
 
Perdida por absorción
inefectiva
 
-0,21
 
 
 
Flujo de fotones
disponibles para
fotosintesis
 
1,69

 
 
(CH2O) producido
 
 
0,169
5,07 (1)
 
Perdida por respiracion
 
 
 -1,67
 
Producción neta
0,053
 
 
3,40 (2)
(1) 30 g mol -2
(2) 0,0156 MJ g-1
Eficiencia de utilización de la energia total incidente: 5,3%
Eficiencia de la utilización de la energia fotosinteticamente activa incidente (ε): 12,0%
Hay dos procesos principales y complementarios por los que la energía fluye a través de la biosfera: la glucólisis y la respiración son procesos dedegradación de sustancias por los que se obtiene energía. La fotosíntesis, llevada a cabo por autótrofos, es un proceso por el cual la energía lumínica se convierte en energía química y el carbono se fija en compuestos orgánicos.









Flujo de energía
Los sistemas vivos convierten la energía de una forma en otra a medida que cumplen funciones esenciales de mantenimiento, crecimiento yreproducción. En estas conversiones energéticas, como en todas las demás, parte de la energía útil se pierde en el ambiente en cada paso, en forma de calor, radiación, reflexión, fosforescencia o fluorescencia.

Las transformaciones energéticas en las células vivas implican el movimiento de electrones de un nivel energético a otro y, frecuentemente, de un átomo o molécula a otro. Las reacciones deoxidación-reducción implican movimiento de electrones de un átomo a otro. Un átomo o molécula que pierde electrones se oxida; el que la gana se reduce, el total de las reacciones químicas que ocurren en las células constituyen el metabolismo.

Energía metabólica: es aquella generada por los organismos vivos gracias a procesos químicos de oxidación como producto de los alimentos que ingieren.

Elmetabolismo es el conjunto de reacciones químicas que realizan las células para  obtener energía, y  sintetizar compuestos. 

Las reacciones metabólicas pueden ser de dos tipos:

Anabólicas, en donde la célula a partir de los nutrientes que incorpora del medio externo, construye sus propias moléculas y para esto consume energía, son reacciones endergónicas.
Catabólicas, en donde la céluladegrada sustancias (glucosa) y obtiene energía (reacciones exergónicas),  que utiliza para cumplir con sus funciones celulares tales como:

Síntesis de compuestos orgánicos ( moléculas ricas en energía químicaformadas por moléculas menores).
Transporte de sustancias: las células han de transportar sustancias por las membranas y dentro de la célula.
Movimientos: muchas células son móviles pororgánulos especializados (cilios y flagelos), por contracciones (musculares y otras) o por crecimiento interior del citoesqueleto (microtúbulos).
Reproducirse y continuar la vida.

Ya que la vida es una competencia para una mejor utilización de los recursos energéticos; una célula puede considerarse como un sistema complejo de transformaciones energéticas, en donde las reacciones, catabólicas y...