Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-137

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¿CÓMO SE TRANSPORTA ENERGÍA CELULAR ENTRE REACCIONES ACOPLADAS? 105
Las reacciones endergónicas requieren 
un aporte neto de energía
A diferencia de lo que sucede cuando se “quema” azúcar o un
cerillo, muchas reacciones de los sistemas vivos dan como
resultado productos que contienen más energía que los reac-
tivos. El azúcar, que se produce en los organismos fotosintéti-
cos como las plantas, contiene mucho más energía que el
dióxido de carbono y el agua a partir de los cuales se forma.
Las proteínas de una célula muscular contienen más energía
que los aminoácidos individuales que se unieron para sinteti-
zarla. En otras palabras, la síntesis de moléculas biológicas
complejas requiere un aporte de energía. Como veremos en el
siguiente capítulo, la fotosíntesis en las plantas verdes toma
agua y dióxido de carbono de baja energía y, a partir de ellos,
produce oxígeno y azúcar de alta energía (FIGURA 6-7).
En esencia, todos los organismos dependen de la energía
solar, la cual puede captarse directamente a través de la foto-
síntesis, u obtenerse de la descomposición de moléculas de
alta energía que se derivan de los cuerpos de otros organis-
mos. A final de cuentas en estas moléculas la energía también
proviene de la fotosíntesis. Dentro de sus cuerpos los organis-
mos vivos utilizan continuamente la energía producida por
reacciones exergónicas (como la descomposición química de
azúcares) para impulsar reacciones endergónicas indispensa-
bles (como la actividad cerebral, la contracción muscular y
otros tipos de movimiento) o para sintetizar moléculas com-
plejas. Como algo de energía se pierde como calor cada vez
que se transforma, la energía proporcionada por las reaccio-
nes exergónicas debe exceder a la necesaria para impulsar las
reacciones endergónicas. Las partes exergónica y endergóni-
ca de las reacciones acopladas a menudo se efectúan en dife-
rentes lugares dentro de la célula, por lo que también se
requiere alguna forma de transferir la energía: de la reacción
exergónica que libera energía a la reacción endergónica que
la consume. En las reacciones acopladas que se llevan a cabo
dentro de las células, por lo regular, la energía se transfiere de
un lugar a otro mediante moléculas portadoras de energía,
como el ATP.
6.3 ¿CÓMO SE TRANSPORTA ENERGÍA
CELULAR ENTRE REACCIONES
ACOPLADAS?
Como vimos, las células acoplan reacciones de manera que la
energía liberada por las reacciones exergónicas se utilice para
impulsar reacciones endergónicas. En el caso de un corredor,
la descomposición de un azúcar (glucosa) libera energía; esta
liberación de energía se acopla a reacciones que consumen
energía y hace que los músculos se contraigan. Sin embargo,
la glucosa no se puede utilizar directamente para contraer
músculos. En vez de ello, la energía de la glucosa se debe
transferir a una molécula portadora de energía, que propor-
ciona al músculo la energía para contraerse. Los portadores
de energía funcionan un poco como las baterías recargables:
obtienen una carga de energía en una reacción exergónica, se
desplazan a otro lugar de la célula y liberan la energía para
impulsar una reacción endergónica. Puesto que las moléculas
portadoras de energía son inestables, se usan sólo para trans-
ferir energía temporalmente dentro de las células; no se utili-
zan para transportar energía de una célula a otra, ni para
almacenar energía a largo plazo. Los músculos almacenan
energía en forma de glucógeno, que es una molécula de car-
bohidrato estable que consiste en cadenas de moléculas de
glucosa, como se describió en el capítulo 3. Cuando se necesi-
ta energía, como al inicio de la maratón, ciertas enzimas des-
componen el glucógeno del cuerpo, primero a glucosa, y luego
a dióxido de carbono y agua. La energía se capta y se trans-
fiere a las moléculas proteicas del músculo mediante el ATP.
El ATP es el principal portador de energía 
en las células
Varias reacciones exergónicas de las células producen trifos-
fato de adenosina (ATP, por adenosine triphosphate
C6H12O6 O2
(glucosa) (oxígeno)
�
6 CO2
(dióxido de 
carbono)
6 H2O
(agua)
�
energía
FIGURA 6-7 Fotosíntesis
Las reacciones endergónicas no son espontáneas; podría-
mos llamarlas reacciones “cuesta arriba” porque los reactivos
contienen menos energía que los productos. Ir de baja a alta
energías es como cuando empujamos una piedra hasta la cima
de la colina. Las reacciones generales de la fotosíntesis son
endergónicas, pues requieren un aporte neto de energía, que
los organismos fotosintéticos (como las plantas, algunos pro-
tistas y algunas bacterias) obtienen de la luz solar. Pero, ¿de
dónde obtenemos la energía para sintetizar proteína muscu-
lar y otras moléculas biológicas complejas?
Las reacciones acopladas enlazan reacciones
endergónicas y exergónicas
Como las reacciones endergónicas requieren un aporte neto
de energía, obtienen esa energía de reacciones exergónicas
que liberan energía. En una reacción acoplada, una reacción
exergónica proporciona la energía necesaria para que se efec-
túe una reacción endergónica. Cuando conducimos un auto-
móvil, la reacción exergónica de la combustión de la gasolina
proporciona la energía para la reacción endergónica de poner
en movimiento un automóvil estacionado y mantenerlo así;
en el proceso, se pierde una gran cantidad de energía en for-
ma de calor. La fotosíntesis es otra reacción acoplada. En ella,
la reacción exergónica se efectúa en el Sol, y la endergónica,
en la planta. La mayoría de la energía liberada por el Sol se
pierde como calor, de manera que sigue siendo válida la
segunda ley de la termodinámica: disminuye la energía neta
utilizable (en este caso, en el Sistema Solar) y aumenta la
entropía.