Energía: Obtención y Utilización

La Obtención y Utilización de la Energía en los Seres Vivos


El metabolismo implica intercambios de materia y energía entre un ser vivo y el medio ambiente que le rodea.
En su conjunto se van a producir reacciones bioquímicas que degradan sustancias y en las que se libera energía (CATABOLISMO) y reacciones bioquímicas donde se sintetizan sustancias (ANABOLISMO) y en la que se utiliza parte de la energía liberada en las reacciones anteriores.
Sin embargo, parte de la energía producida o liberada en el Catabolismo se transforma en calor, energía no aprovechable por otros sistemas vivos, siendo devuelta al medio ambiente y aumentando la entropía, como en cualquier otro sistema universal.

Si partimos de la energía inicial que entra en el Ecosistema, la LUZ), se observa que sufre diversas transformaciones:


Primeramente es captada por los seres autótrofos y transformada en energía química de enlace dentro de las moléculas elaboradas por ellos (glucosa, almidón, ...).

Posteriormente, mediante la ruptura de estas moléculas se libera la energía pudiendo ser transformada en calor, en energía cinética o en energía de enlace formando otras moléculas consideradas como "monedas de intercambio energético": el ATP).

El siguiente esquema representa de forma sencilla el flujo de enegético y el ciclo material en los seres vivos:

¿Y para qué quieren tanta Energía los Seres Vivos?


La respuesta es obvia y sencilla: PARA VIVIR.
Ésto implica moverse ("energía cinética") para buscar el alimento, el agua o sencillamente para buscar pareja;


También implica el recibir estímulos y preparar y producir respuestas ("energía para el funcionamiento del Sistema Nervioso": bomba de Na+ / K+ , ...) y poder adaptarse a los cambios producidos en el medio;


También se utiliza para producir luz (bioluminiscencia) como los peces de las grandes profundidades o los gusanos de luz;

Y sobre todo CALOR , energía que se pierde al escaparse de los individuos y que no puede ser aprovechada por otros seres vivos. Entre los seres vivos que más calor producen están las Aves, y los Mamíferos (seres Homeotermos)

Uno de los procesos biológicos que mejor se han estudiado en el que se produce gran cantidad de energía en forma de ATP es el Ciclo de Krebs
En resumen se trata de un conjunto de racciones de oxidación-reducción, y descarboxilaciones, que conllevan la síntesis de ATP en el interior de las Mitocondrias. Los Glúcidos, grasas y proteínas, mediante transformaciones previas (vías metabólicas de las Hexosas-fosfato, vía de Embden-Meyerhof, ...) llegan a convertirse en Acetil-CoA, molécula protagonista del Ciclo de Krebs.

Mediante este Ciclo, a partir de una molécula de glucosa se obtienen 36 ATP (263 Kcal), lo que supone un 38% de la energía contenida en dicha molécula. Si en vez de glucosa, lo que se oxida es una molécula de ácido palmítico (ácido graso contenido en las grasas), se obtienen 129 ATP (941 Kcal) lo que representa un 40% de eficacia.

Sin embargo, estas mismas oxidaciones realizadas en el laboratorio desprenden mucha más energía. Si ésta energía se produjera en interior de las células provocaría un aumento exagerado de la temperatura corporal poniendo en peligro el funcionamiento normal del organismo.