ecosistemas

Bioenergética, enzimas y metabolismo
La interrelación de la estructura con la función es evidente en todos los niveles en todos los niveles de la organización biológica, desde el molecular hasta el de organismos. Se observó que las proteínas tienen una estructura tridimensional intrincada que depende de la presencia de residuos de aminoácidos particulares en las, posiciones precisas. En estecapítulo se describe con mayor detalle a un gran grupo de proteínas, las enzimas, y se explica cómo su compleja estructura les confiere la capacidad de aumentar en grado notable la velocidad de las reacciones biológicas. Para comprender la forma en que las enzimas pueden lograr esto es necesario considerar el flujo de energía durante una reacción química, lo que conduce al tema de la termodinámica.Un breve estudio de los principios de la termodinámica también ayuda a explicar muchos de los procesos celulares que se tratan en este capítulo y los siguientes, incluidos el movimiento de iones a través de las membranas, la síntesis de macromoléculas y el ensamble de las redes citoesqueléticas. Como se indica después, el análisis termodinámico de un sistema particular puede revelar si lossucesos suelen ocurrir en forma espontánea; de no ser así, proporcionan una medida de la energía que una célula debe gastar para que se lleve a cabo el proceso. En la última parte de esta sección se describe la manera en que se vinculan las reacciones químicas individuales para formar vías metabólicas y la forma en que puede controlarse el flujo de energía y materias primas a través de ciertas vías.Bioenergética
Una célula viva está llena de actividad. Se conforman
macromoléculas de todos tipos a partir de materias primas, se producen y eliminan compuestos de desecho, las instrucciones genéticas fluyen del núcleo al citoplasma, se mueven vesículas a lo largo de la vía secretora, se bombean iones a través de las membranas celulares, etc. Para mantener un nivel tan alto de actividad, lacélula debe adquirir y gastar energía. El estudio de los diversos tipos de transformaciones energéticas que ocurren en los organismos vivos se conoce como bioenergética.
Las leyes de la termodinámica y el concepto de entropía
La energía se define como la capacidad de realizar trabajo, es decir, la posibilidad para cambiar o mover algo. La termodinámica es el estudio de los cambios de la energíaque acompañan a los sucesos del universo. Las páginas siguientes se enfocan en un conjunto de conceptos que permiten predecir la dirección que
toman tales sucesos y la posible necesidad del aporte de energía para hacer que el episodio ocurra. Sin embargo, las mediciones termodinámicas no suministran ayuda para establecer la rapidez
con la que tiene lugar un proceso específico o el mecanismoparticular que utiliza la célula para llevar a cabo el proceso.
Primera ley de la termodinámica. La primera ley de la termodinámica se refiere a la conservación de la energía. Señala que la energía no puede crearse ni destruirse. Empero, la energía puede transformarse (transducirse) de una forma a otra. La energía eléctrica se convierte en energía mecánica cuando se conecta un reloj a la corriente(fig. 1a) y la energía química
se transforma en energía térmica cuando se quema combustible en un calentador de aceite. Las células también son capaces de transducir energía. La energía química almacenada en ciertas moléculas biológicas, en forma de ATP (trifosfato de adenosina), se convierte en energía mecánica cuando los organelos se mueven de un sitio a otro dentro de la célula, a energíaeléctrica cuando los iones fluyen a través de una membrana o a energía térmica cuando se libera calor durante la contracción de las células musculares (fig. 1b). La transducción energética más importante en el mundo biológico es la conversión de la luz solar en energía química, el proceso de la fotosíntesis, que proporciona el combustible que de manera directa o indirecta impulsa las actividades de...