Energ A Y Metabolismo

ENERGÍA Y
METABOLISMO

Energía
• Las células obtienen energía en muchas formas y
cuentan con mecanismos que convierten la energía
de una forma a otra
• Energía radiante (ondas electromagnéticas) que fluye desde
el sol, es fuente de energía para la vida
• Las plantas y otros organismos fotosintéticos
capturan cerca de 0.02% de la energía del sol que
llega a tierra y la convierten en energíaquímica

Materia y Energía
• Materia
• Todo lo que tiene masa y ocupa espacio
• Técnicamente, la masa es una forma de energía
• Energía
• La capacidad de hacer un trabajo (cambio de
estado o movimiento de la materia)
• Expresado en unidades de trabajo (kilojoules,
kJ) o unidades de energía térmica (kilocalorías,
kcal)1 kcal = 4.184 kJ

TIPOS DE ENERGíA
• Energía Potencial
• Capacidad para realizartrabajo como resultado de
la posición o estado
• Energía Cinética
• Energía del movimiento, es
utilizada para realizar un
trabajo

Conversión de energía en los organismos
• La mayoría de las acciones implican una serie de
transformaciones de energía, (energía cinética se
convierte en energía potencial – o energía potencial
en energía cinética)

• Energía Química
• Energía potencial almacenada enenlaces
químicos
• Ejemplo: Energía química de las moléculas de
alimento (energía potencial) se convierte en
energía mecánica (energía cinética) en las
células musculares

Concepto clave

• La energía, la capacidad para realizar un trabajar,
puede ser energía cinética (energía de movimiento)
o energía potencial (energía debido a la posición o
estado)

Termodinámica
• Termodinámica (el estudio de laenergía y sus
transformaciones) regula todas las actividades del
universo, desde las células a las estrellas
• Los sistemas biológicos son sistemas abiertos que
intercambian energía con su entorno – un sistema
cerrado no intercambia energía con su entorno
• Dos leyes sobre energía se aplican a todas las
cosas en el universo: las primera y segunda ley de la
termodinámica

Sistemas cerrados yabiertos

La primera ley de la termodinámica
• Energía no puede ser creada ni destruida

• Energía puede ser transferida o convertirse de una
forma a otra, incluyendo las conversiones entre
materia y energía
• La energía de cualquier sistema y sus alrededores
es constante
• Los organismos deben captar energía del entorno y
transformarla a un formato que puede ser utilizado
para trabajo biológico

LaSegunda Ley de la Termodinámica
• Cuando la energía se convierte de una forma a otra,
alguna energía utilizable (energía disponible para trabajar) se
convierte en calor que se dispersa en los
alrededores

• Como resultado, la cantidad de energía útil
disponible para trabajar en el universo disminuye
con el tiempo
• Calor
• La energía cinética
movimiento aleatorio

de

las

partículas

enEntropía
• Una medida del desorden o aleatoriedad de la
energía
• Energía utilizable, organizada tiene una entropía
baja
• Energía desorganizada, tal como el calor, tiene una
alta entropía

CONCEPTO CLAVE

• Energía no puede ser creada ni destruida (la
primera ley de la termodinámica), pero la
cantidad total de energía disponible para
trabajar en un sistema cerrado disminuye con
el tiempo (la segundaley de la
termodinámica)

Metabolismo
• Todas las reacciones químicas que tienen lugar en
un organismo
• Se compone de muchas reacciones químicas que se
cruzan
• Dos tipos principales de metabolismo:
• Anabolismo: vía en la cual las moléculas
complejas son sintetizadas a partir de sustancias
más simples (requiere energía)
• Catabolismo: vía en la que las moléculas más
grandes se dividen en pequeñas(libera energía)

Reacciones Exergónicas y Endergónicas

• Una reacción exergónica libera energía y se dice
que es una reacción espontánea o "cuesta abajo",
de mayor a menor energía libre (disponible para un trabajo)
• Difusión y quimiósmosis

• Una reacción endergónica es una reacción en la
que hay una ganancia de energía libre
• Síntesis de proteínas

ATP: LA MONEDA
ENERGÉTICA DE LA...