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154 7 Energía y metabolismo Panda gigante (Ailuropoda melanoleuca). La energía química producida mediante fotosíntesis y almacenada en las hojas del bambú se transfi ere al panda cuando las come. CONCEPTOS CLAVE 7.1 Energía, la capacidad para realizar trabajo, puede ser energía cinética (energía de movimiento) o energía potencial (energía debida a la posición o al estado). 7.2 La energía no puede crearse o destruirse (primera ley de la termodinámica), pero la cantidad total de energía disponible para efectuar trabajo en un sistema cerrado disminuye con el tiempo (segunda ley de la termodinámica). Los organismos cumplen las leyes de la termodinámica porque, como sistemas abiertos, éstos utilizan la energía que obtienen para realizar trabajo. 7.3 En las células, los procesos que liberan energía (exergóni- cos) y los procesos que requieren energía (endergónicos) son una unidad. 7.4 El ATP desempeña un papel central en el metabolismo energético celular porque conecta a las reacciones exergónicas y endergónicas. El ATP transfi ere energía al mover un grupo fosfato. 7.5 La transferencia de electrones en reacciones redox es otra forma en que las células transfi eren energía. 7.6 Como catalizadores biológicos, las enzimas aumentan la rapidez de reacciones químicas específi cas. La actividad de una enzima está infl uenciada por la temperatura, el pH, la presen- cia de cofactores, e inhibidores y(o) activadores. Todos los seres vivos requieren energía para realizar los procesos vita-les. Puede parecer obvio que las células necesiten energía para crecer y reproducirse, pero aún células que no crecen requieren energía para man- tenerse a sí mismas. Las células tienen muchas formas de obtener energía, pero raramente esa energía se utiliza directamente en los procesos celula- res. Por esta razón, las células tienen mecanismos que convierten energía de una forma a otra. La organización del sistema celular provee la informa- ción que hace posible esas transformaciones energéticas. Como la mayoría de mecanismos de conversión de energía evolucionaron muy temprano en la historia de la vida, entonces muchos aspectos del metabolismo energé- tico tienden a ser similares en un amplio rango de organismos. El Sol es la fuente fi nal de casi toda la energía que sostiene a la vida; esta energía radiante fl uye del Sol como ondas electromagnéticas. Las plantas y otros organismos fotosintéticos capturan alrededor del 0.02% de la energía solar que llega a la Tierra. Como se analiza en el capítulo 9, los organismos fotosintéticos convierten energía radiante en energía química en los enlaces de moléculas orgánicas. Esta energía química queda dis- ponible para las plantas, animales como el panda gigante que se muestra en la fotografía, y otros organismos a través del proceso de respiración celular. En la respiración celular, que se analiza en el capítulo 8, las molécu- las orgánicas se degradan y su energía se convierte en formas de uso más inmediato. Ka re n Sw /C or bí s 07_Cap_07_SOLOMON.indd 15407_Cap_07_SOLOMON.indd 154 10/12/12 18:1710/12/12 18:17 Parte 2 Transferencia de energía a través de sistemas vivos 7 Energía y metabolismo CONCEPTOS CLAVE
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