mecanismos biológicos de transferencia de energía

MECANISMOS BIOLOGICOS DE TRANSFERENCIA DE ENERGIA
Las células y organismos deben realizar trabajo para mantenerse vivas y reproducirse. Las reacciones sintéticas celulares requieren aporte de energía del mismo modo que los procesos sintéticos industriales. También se consume energía en el movimiento de una bacteria, en el destello de una luciérnaga o en la descarga eléctrica de una anguila.Además, el almacenaje y la expresión de la información tienen un costo energético para mantener el orden y por lo tanto, su significado.
En las células se encuentran mecanismos eficientes para acoplar la energía obtenida de la luz solar o de los combustibles con los procesos celulares que consumen energía. Uno de los objetivos de la bioquímica es la comprensión de los mecanismos de extracción,canalización y consumo de la energía en las células vivas. Todos estos procesos de conversión de energía celular se deben considerar dentro de las leyes de la termodinámica.
A pesar de que la composición química característica de un organismo varía poco a lo largo del tiempo, la población de moléculas de una célula u organismo no es estática, continuamente son sintetizadas y degradadas moléculaspequeñas, macromoléculas y complejos, a través de reacciones químicas que necesitan de un flujo constante de masa y energía a través del sistema.
La constancia en la concentración de un compuesto celular es el resultado de un estado estacionario dinámico, un estado que se encuentra lejos del equilibrio. El mantenimiento de este estado estacionario requiere del aporte constante de energía, cuando lacélula ya no es capaz de generar energía, muere e inicia su degradación hacia el equilibrio con su entorno.
Sistema y entorno
Para las reacciones químicas que tienen lugar en solución, podemos definir un sistema como el conjunto de los reactivos y productos presentes, el disolvente que los contiene y la atmósfera circundante. Con otras palabras, sistema es todo aquello que está incluido en unaregión definida del espacio. El conjunto del sistema y su entorno configura el universo.
Un sistema se denomina aislado cuando no intercambia materia ni energía con su entorno. Si intercambia energía pero no materia, es un sistema cerrado; si intercambia materia y energía es un sistema abierto.
Un organismo vivo es un sistema abierto que intercambia materia y energía con su entorno. Losorganismos vivos extraen energía de su entorno de dos maneras: captan combustibles químicos (por ejemplo, glucosa) del entorno y extraen energía de su oxidación o absorben energía de la luz solar (organismos fotosintéticos).
En los sistemas biológicos son válidos los principios de la termodinámica, desarrollados para la física y la química. La primera ley de la termodinámica describe el principio deconservación de la energía: en cualquier proceso físico o químico la cantidad de energía total del universo permanece constante, aunque su forma puede variar. Las células son transductores de energía, pueden interconvertir energía química , electromecánica, mecánica y osmótica eficientemente.

Extraído de Lehninger. Principios de Bioquímica. 4° ed. Editorial Omega
Todos los organismos vivosderivan su energía directa o indirectamente de la energía radiante de la luz solar. Las células fotosintéticas absorben la energía luminosa del sol y la utilizan para dirigir los electrones desde el agua al dióxido de carbono, dando lugar a compuestos ricos en energía como glucosa, almidón o sacarosa, y liberando oxígeno a la atmósfera.
luz
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6 O2
Los organismos nofotosintéticos obtienen energía para sus necesidades mediante la oxidación de los productos ricos en energía de la fotosíntesis, transportando electrones hacia el oxígeno atmosférico para formar agua, dióxido de carbono y otros productos finales que son reciclados en el medio ambiente:
C6H12O6 + 6 O2 6CO2 + 6H2O + energía
Estas transducciones de energía celulares pueden entenderse como un flujo...