Metabolismo en los seres vivos ( Parte I)
Amada Alin Valenzuela Lugo [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Introducción
La energía que necesitan los seres vivos se generan de los procesos químicos al interior de las células, mediante el metabolismo de diferentes moléculas orgánicas y también a través de procesos energéticos a través de procesos energéticos que se realizan dependiendo el tipo de célula, entre ellas encontramos los procesos de oxidación (respiración célula), la fotosíntesis, la fermentación y la quimiosíntesis.
Este pequeño resumen sobre el metabolismo abarcaremos los diferentes procesos por los cuales los seres vivos obtienen energía.
Índice
- ¿Cuáles son los tipos de energía?
- ¿Cuál es la diferencia entre las reacciones exotérmicas y endotérmicas?
- ¿Qué es el adenosin trifosfato (ATP)?
Pon aprueba tus conocimientos previos:
Preguntas sobre el metabolismo...(en desarrollo)
Tipos de energía
¿Cuáles son los tipos de energía?
Todos los seres vivos necesitan energía para realizar trabajo, todas células de nuestro organismo necesitas energía para crecer, sin embargo, las células que no crecen requieren también de energía para realizar los procesos que las mantienen vivas.
Todos los seres vivos obtienen energía mediante diversos procesos, según sea el caso de cada uno de los organismos, pero recuerda que la energía es la misma siempre, únicamente cambia de forma, según la termodinámica:
La energía, es un sistema cerrado, no se crea ni se destruye, solo cambia de forma
No toda la energía puede ser usada, la porción de energía que no puede ser usada, se denomina entropía
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| Justificación gráfica de la conservación de la energía mecánica. En el punto más bajo, la energía mecánica de la bola es solo energía cinética, sin embargo, en el punto más alto, toda la energía mecánica pasa a ser energía potencial. |
Para entender el proceso de la formación de energía, es importante conocer a que se refiere. Definimos energía como la capacidad de realizar trabajo y se puede clasificar en energía cinética y energía potencial.
¿Cómo se clasifica la energía?
La energía se puede clasificar en energía cinética y energía potencial
a. La anergia cinética: es la que se produce a consecuencia del movimiento de un cuerpo o de sus moléculas, tal es el caso del intercambio de moléculas del espacio intracelular al extracelular; también se genera energía cinetica el movimiento de un deportista, mientras realiza un ejercicio.
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| En una montaña rusa los carros alcanzan su máxima energía cinética cuando están en el fondo de su trayectoria CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=179964 |
b. La energía potencial es aquella que tiene un cuerpo en reposo y que puede convertirse en energía cinética en el momento que adquiere movimiento.
En relación al origen de la energía potencial podemos tener diferentes tipos, por ejemplo:
- Energía eléctrica: Es la que se genera por la existencia de una diferencia de potencial de carga eléctricas entre dos puntos, lo que permite generar una corriente entre ambos. Este tipo de energía está presente en algunos animales, como las anguilas.
- Energía radiante: Es la energía que posee las ondas electromagnéticas, por ejemplo: la luz, las ondas de radio, los rayos ultravioletas
- Energía luminosa: Es la que transporta en la luz y que puede transformarse, por ejemplo: en algunos animales como las luciérnagas que generan luz para llamas a otras luciérnagas.
- Energía nuclear: Es la que se produce de la fragmentación de átomos, por ejemplo, del plutonio o el helio (sol) que ha sido capaz de mantener la vida en nuestro planeta por millones de años.
- Energía química: Se produce por la transformación de moléculas. Se genera por reacciones químicas. Es el tipo de energía es la que se encuentra al interior de las células de los seres vivos sin importar cual sea su tipo de metabolismo (oxido – reducción).
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| La energía es todo aquello que puede producir cambios o transformaciones en los cuerpos Podversichbrenda [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)] |
En conclusión, los diferentes tipos y fuentes de energía, es necesario para los procesos vitales. Es así que sin la energía no sería posible el poder mantener la vida de los seres vivos.
Diferencia entre Reacciones catabólicas y Reacciones anabólicas¿Cuáles es la diferencia entre las reacciones catabólicas y anabólicas?
Reacciones catabólicas
- Son reacciones de degradación
- Fragmentan las moléculas grandes en pequeñas
- Son reacciones por las cuales las moléculas reciben átomos de hidrógeno (oxidación)
- Producen energía (exotérmicas - exergónicas)
- A partir de diversos sustratos se generan los mismos productos, por ejemplo: el dióxido de carbono, pirúvico, etanol, etc)
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| Esquema de degracion de la glucosa con liberación de energía De RoRo - Trabajo propio, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22814081 |
Reacciones anabólicas
- Son reacciones de síntesis
- Construyen moléculas grandes a partir de moléculas pequeñas
- Son reacciones por las cuales las moléculas donan átomos de hidrogeno (reducción)
- Requieren energía (endergónicas – endotérmicas)
- A partir de pocos sustratos se generan gran cantidad de productos
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| reacción química de la fotosíntesis, que va desde sustancias simples inorgánicas, hasta sintesis de la glucos De RoRo - Trabajo propio, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22813985 |
En conclusión, podemos mencionar que para que realicemos diferentes actividades como: parpadear, moverse, saltar, dormir, respirar entre otras. Es necesario la energía de uso directo o que tengamos reservas, como el glucógeno en el hígado y los triglicéridos en el tejido adiposo.
Características y síntesis del adenosin trifosfato (ATP)
¿Qué características presenta el adenosin trifosfato?
¿cómo se sintetiza el adenosin trifosfato?
- El adenosin trifosfato (ATP) es una molécula energética.
- Considerado la “moneda energética”
- Se encarga de almacenar energía por periodos cortos
- Formado por tres partes (ácido fosfórico, ribosa y base nitrogenada)
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| Esquema de la estructura del ATP, en que observamos los tres componentes, adenia, ribosa y fosfato.NEUROtiker |
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| De Elembis - Trabajo propio, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2155748 |
Para entender mejor. Cuando inicia en un trabajo para ganar dinero, y este dinero representa el ATP y si realizamos un trabajo extra se ganará un dinero extra y puede guardarse en una alcancía. De manera similar, una célula puede almacenar la energía en los enlaces químicos de lípidos, almidones o glucógeno. Al igual que nosotros, la célula no puede gastar más de lo que gana, así que debe realizar algunas actividades para evitar quedarse sin energía, lo que significa su muerte. Así como el dinero que se gana no se almacena completo por mucho tiempo, el ATP se consume y debe de reemplazarse de inmediato.
Cuando el grupo fosfato terminal de la cadena se desprende de la molécula del ATP, decimos que se hidroliza y dicho grupo fosfato es capaz de unirse a otra molécula para aportar energía a una reacción en un proceso metabólico. Es la energía que la célula puede utilizar para realizar sus funciones vitales o para catalizar reacciones endotérmicas (Solomon 2017).
¿Qué es el ADP?
Es un compuesto intermedio en la formación de energía, se puede decir que es la parte del ATP sin un fosfato. Es una molécula inestable en la formación de energía (capta los fosfatos)
Reacción simplificada:
ADP + P ------> ATP
¿Qué es el ciclo del ATP?
Es un tipo de reacción exotérmica y endotérmica, debido a la liberación de un grupo fosfato de la molécula de ATP que genera energía, y por lo contrario la unión de un grupo fosfato a una molécula de ADP requiere de dicha energía.
Esquema del proceso de hidrolisis del ATP a ADP, y de la síntesis de ATP por fosforilación del ADP.
En el ser humano se guarda en los músculos pequeñas cantidad de ATP a nivel de una molécula que se llama creatina fosfato; y podríamos que una persona gasta alrededor de 45kg de ATP.
By Alejandro Porto - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24764393
FUENTE:
- https://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfato
- http://enciclopedia.us.es/index.php/Adenos%C3%ADn_trifosfato
- Biología - 9ª Edición (Inglés)Dr. Eldra Solomon
