BIONERGETICA

o Todos los seres vivos necesitan un aparte de energía continuo.

o Energía se define como la capacidad para realizar un trabajo; Variaciones de energía; Capacidad de causar cambios específicos.

o Las células necesitan energía para impulsar 6 tipos de cambios diferentes

1. TRABAJO DE SÍNTESIS: actividad que realizan las células todo el tiempo, que permite la formación de nuevos enlaces y moléculas, esto se puede observar en poblaciones celulares en crecimiento por la sintetización de nuevas moléculas. Esta actividad de síntesis es necesaria para mantener las estructuras de la misma forma que fue necesaria para originarlas, los componentes estructurales están en renovación constante, las moléculas que son degradadas y sustituidas de forma continua. La biosíntesis se destina a seguir moléculas orgánicas en energía a partir de materiales iniciales más simples y que se activen para incorporarse a las macromoléculas (la complejidad estructural elevada es por auto-ensamblaje sin necesidad de energía).

2. TRABAJO MECÁNICO: Cambio físico en la posición u orientación de la célula (Ej. Movimiento de una célula a través de su entorno, este movimiento requiere un cilio o flagelo). Algunas procariotas se autopropulsan (bacteria flagelada). A veces el medio es el que se mueve sobre la célula (células ciliadas que tapizan la tráquea y barren las partículas inhaladas hacia la boca o nariz, protegiendo a los pulmones). La contracción muscular es trabajo mecánico que no implica una célula sino muchas, otro ejemplo es el movimiento de los cromosomas a lo largo del huso durante la mitosis, las corrientes de citoplasma y el movimiento del ribosoma a lo largo de la hebra de RNA mensajero.

3. TRABAJO DE CONCENTRACIÓN: trabajo que consiste en mover moléculas en contra de un gradiente de concentración, su propósito es acumular sustancias dentro de la célula se algún compartimento subcelular, o bien retirar subproductos de la actividad celular que no necesita la célula y pueden ser hasta tóxicos. Entre algunos ejemplos tenemos el transporte activo de moléculas de azúcares o aminoácidos a través de la membrana plasmática y la concentración de moléculas específicas dentro de los orgánulos.

4. TRABAJO ELÉCTRICO: se considera un trabajo especial de concentración porque implica movimiento a través de la membrana. En este caso los iones se transportan y no solo cambian la concentración de iones sino también el potencial eléctrico a través de la membrana, cada membrana tiene un potencial que se genera de esta forma. Es necesario para la membrana de la mitocondria o del cloroplasto para la producción de ATP que exista un gradiente electroquímico de protones, tanto en la respiración como en la fotosíntesis. El trabajo eléctrico es importante en los impulsos nerviosos y musculares un ejemplo sería la electricidad que se encuentra en la anguila eléctrica, su órgano eléctrico consiste en capas de células denominadas electroplacas y cada una genera un potencial de membrana de 150 milivoltios.

5. CALOR: los organismos vivos no utilizan el calor como fuente de energía que lo hace una máquina de vapor, pero en los homeotermos (animales que regulan su temperatura independiente del entorno). Para que el cuerpo humano se mantenga a 37ºC, se gastan 2/3 de energía metabólica. La relación del trabajo y la energía se manifiesta cuando se suda mientras se realiza ejercicio o cuando se tiene frío

6. BIOLUMINICENCIA: producción de luz como forma que las células utilizan energía. La producción de energía de organismos bioluminiscentes se genera por el ATP con compuestos luminiscentes específicos y usualmente es azul pálido. Este uso de energía es muy especializado por ejemplo las luciérnagas, setas venenosas luminosas, dinoflagelados, peces de las profundidades marinas, y otras criaturas de luz fría.

o La mayoría de organismos obtiene la energía de la luz del sol o de las moléculas orgánicas de los alimentos.

o Por sus fuetes de energía los organismos se dividen en:

- FOTROFOS: (comedores de luz) Organismos capaces de captar energía luminosa por medio de sistemas de pigmentos fotosintéticos, que almacenan la energía en forma de glucosa. Entre ellos plantas, algas, cianobacterias y bacterias capaces de realizar fotosíntesis.

- QUIMIÓTROFOS: (comedores de química) requieren de ingesta de compuestos químicos como carbohidratos, grasas y proteínas. Entre ellos animales, protistas, hongos y bacterias.

o La energía solar es captada por lo fotótrofos para convertir CO2 y agua en materiales más reducidos durante la fotosíntesis. Siendo el producto de la fotosíntesis azucares o al organismo autótrofo, ya que cada átomo de carbono de este organismo deriva del CO2 que se fija en forma orgánico por el proceso

...