la ciencia

ORIGEN Y TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA

El origen de la energía utilizada por los seres vivos proviene del sol, en forma de luz. Esta energía lumínica es captada por las plantas y, a través de la fotosíntesis, con la ayuda del agua y del dióxido de carbono, es transformada en un azúcar de 6 carbonos, glucosa; produciendo así energía para que la planta funcione en forma de ATP, y Glucosa comoalimento. Luego son comidas por los consumidores primarios y estos a su vez por los secundarios y terciarios, y así sucesivamente, todos estos necesitan de esa glucosa para generar ATP que es la moneda energética de los seres vivos, además de carbohidratos, lipidos y proteínas. Estas transformaciones se realizan: primero en los cloroplastos, en el caso de la fotosíntesis, y luego los procesos deobtención de energía de los consumidores primarios y secundarios hacia arriba, lo realizan en las mitocondrias de las células, de esta manera obtienen energía, degradando la glucosa en piruvato y sintetizando ATP, en células como los eritrocitos que no tienen mitocondrias, entonces,, se obtiene ATP por fermentación del piruvato.
La nutrición celular exige que el ser vivo sea eficaz en la ingestiónde las sustancias nutrientes, en su transformación para que lleguen en condiciones de atravesar las membranas celulares (digestión, respiración) y en el transporte o circulación de dichas sustancias hasta las células.
Una vez en el interior de la célula, los nutrientes sufren todo un conjunto de reacciones químicas que recibe el nombre de metabolismo. Los nutrientes, en el lenguaje biológico,incluyen no solamente los alimentos y el agua, sino también el oxígeno, el dióxido de carbono y la energía luminosa y química.
En el mundo vivo se distinguen tres procesos principales de transformación de energía:
· En la fotosíntesis la energía radiante del sol se transforma en energía química, que queda almacenada en los enlaces de los carbohidratos y otras moléculas complejas sintetizados.
·Mediante la respiración celular, esta energía pasa a una nueva forma: los enlaces fosfato producidos en la degradación escalonada de la glucosa y otras moléculas
· El trabajo celular se produce cuando la energía química de los enlaces fosfato es utilizada por la célula para realizar trabajo. Este trabajo puede ser muscular (contracción muscular), eléctrico (impulsos nerviosos), osmótico (transportede moléculas en contra de un gradiente de concentración) o químico (síntesis de nuevas moléculas para el crecimiento de la célula o el almacenamiento de energía).
Después de la fotosíntesis, el siguiente gran paso en el flujo de energía biológica es la respiración, es decir, la combustión de carbohidratos, grasas y proteínas en la vida celular. Las células del mundo animal requieren los productosde la fotosíntesis de los componentes celulares y por ello se les llama células heterotróficas. También lo son la mayoría de las bacterias y los hongos.

Las células heterotróficas y las células autotróficas viven en un ciclo simbiótico: cada una requiere los productos de la otra para vivir.

La glucosa es oxidada por las células a expensas del oxígeno que toman de la atmósfera, produciendodióxido de carbono y agua. El proceso proporciona una gran cantidad de energía por mol, cuya magnitud es equivalente a la obtenida por la fotosíntesis. La ecuación química es el inverso de la fotosíntesis, por la que la combustión es un proceso exergónico. De igual manera, la respiración comprende más de 70 pasos químicos secuenciales, cada uno de ellos catalizado por enzimas.

La utilización dela energía química desprendida en la combustión de los alimentos permite realizar diferentes clases de trabajo celular. Todos los organismos vivos realizan trabajo de una clase u otra, principalmente para mantenerse vivos en un medio ambiente que les es esencialmente hostil. Algunos organismos pueden hacer trabajo sobre el medio ambiente para hacerlo menos hostil, mientras otros se sobreponen de...