Energía y consumo

Grupo BC09A Trimestre 16I

Transformaciones biológicas en los organismos



Transformaciones biológicas en el organismo

La energía es la capacidad de producir trabajo
Bioenergéticos es el nombre utilizado para describir las transformaciones de energía en los organismos vivos
Los organismos vivos desarrollan una cantidad enorme de transformaciones de diversas energías para continuar con sus funciones vitales, utilizan la energía química para la biosíntesis de moléculas, las transformaciones biológicas de los organismos siguen  las leyes de la termodinámica
Para la nutrición celular requiere que los organismos vivos sean capaces de ingerir sustancias y transformarlas para que estos se encuentren en condiciones de atravesar las membranas celulares, en el interior de la célula las sustancias pasan por un conjunto de reacciones químicas dentro del metabolismo. Entre los nutrientes se incluyen los alimentos, el agua, el oxígeno, el dióxido de carbono ,la energía luminosa y química.

Trabajo biológico
El flujo de energía biológica es la utilización de la energía química para producir diferentes clases de trabajo celular
Existen tres tipos de trabajo en la célula
Trabajo químico
Trabajo de concentración
Trabajo mecánico

Entre las transformaciones biologicas se encuentran:
   Fotosíntesis es un proceso la energía del sol se transforma en energía química, que consiste en la elaboración de azúcar a partir del CO2 y otros compuestos sintetizados.
· Respiración celular, proceso de degradación de biomoléculas (glucosa, lípidos, proteínas) para la producción y liberación de energía necesaria para el organismo y asi este  pueda cumplir con sus funciones vitales.
· El trabajo celular se produce cuando la energía química de los enlaces fosfato es utilizada por la célula para realizar trabajo que puede ser muscular,eléctrico
(impulsos nerviosos), osmótico o químico (síntesis de nuevas moléculas para el crecimiento de la célula o el almacenamiento de energía).

Trabajo químico

Las células transforman la energía para diversas actividades
Actividades como:
Los intercambios de energía en las reacciones enzimaticas
Todas las células realizan trabajo químico para su crecimiento y mantenimiento, los componentes macromoléculares  de la célula son sintetizados a partir  de unidades Estructurales pequeñas  mediante la acción de las enzimas a lo cual se le llama biosíntesis
En los organismos los hidratos de carbono,las proteínas y los lípidos son sintetizados y degradados de tal forma que la velocidad de formación de las nuevas moléculas esta compensada por la velocidad de degradación de las antiguas
Para construir una macromoleculas se necesita energía
Ejemplo: para construir una proteína se deben se deben de ensamblar centenares de aminoácidos y se deben de unir a un enlace péptidico por la acción de enzimas específicas
Las reacciones biosínteticas que tienen lugar con pérdida de agua a medida que se unen las unidades estructurales Endergonicas ( que absorbe o requiere energía)
Energía libre útil necesaria de los principales tipos de enlaces que unen unidades estructurales de diversas macromoleculas .

TrabajoOsmótico

El segundo tipo de trabajo celular eso es necesario para transportar y concentrar sustancias todas las células pueden acumular  ciertas sustancias a partir del medio como nutrientes o minerales de tal modo que su concentración intracelular puede ser mucho mayor que en el medio exterior a la célula por el contrario sustancias no deseadas o nocivas para la célula  pueden ser excretadas al  exterior  el transporte  activo se aplica  al movimiento dependiente de energía ya que por medio de bombas de transporte activo situadas en la membrana, las células pueden mantener su medio interno contaste y óptimo para la vida aún cuando el medio externo pueda tener una composición química diferente

Trabajo mecánico

Es el trabajo realizado por la contracción del músculo esquelético en los animales superiores estos procesos contractiles se dan por las células que ejercen fuerzas intracelulares de tracción por medio de filamentos contractiles  
Las estructuras móviles tales como los cilios y flagelos llevan acabo trabajo mecánico de propulsión

Estos tres tipos de trabajo realizado por los organismos vivos conducen a la disipación de energía y su dispersión en el medio ambiente ejemplo: una gran fracción de la energía capturada de la luz solar por la célula de la planta verde se pierde en el medio ambiente en forma de calor.
El trabajo realizado en la biosíntesis se disipa también cuando las células mueren y sus contenidos se dispersan en el medio ambiente.
Las actividades transformadoras de energía en la célula desde las moléculas de los alimentos ricos en energía hacia aquellos procesos que requieren de energía o procesos endergonicos necesarios para el funcionamiento y supervivencia de la células vivas
El proceso primario en todas las células heterotroficas para liberar energía química útil es la degradación oxidativa de las moléculas de nutrientes orgánicos como la glucosa
La oxidación se define químicamente como la pérdida de electores por parte de un átomo o molécula

Siempre que se produce una oxidación algún otro compuesto debe experimentar una reducción, la reducción se define como una ganancia de electrones
Los dadores de electrones son agentes reductores y los aceptores de electrones son agentes oxidantes, los principales dadores de electrones en los heterotrofos son sus alimentos orgánicos tales como la glucosa algunos heterotrofos utilizan el oxigeno molecular como aceptor de electrones y se le llaman celular aerobicas.
El proceso de oxidación es la principal fuente de energía química en todas las células, en las células aerobicas el oxidantes es el oxígeno y en las células anaerobicas puede ser una sustancia orgánica derivada de parte de la misma molécula de nutriente.

En ambos tipos de células la energía de la molécula del nutriente se conserva durante su oxidación no en forma de calor si no en forma de energía química, la energía de las reacciones celulares de oxidación se conserva en el compuesto trifosfato de adenocina (ATP) que es el transportador de energía química procedente de la oxidación productora de energía de moléculas de alimentos.

La energía química de la ATP se utiliza entonces para llevar acabo el trabajo químico mecánico y osmotico de la célula, durante el cual el grupo fosfato terminal del ATP se pierde y se forma ADP, el ATP es la forma cargada del sistema transportador de energía y el ADP la forma descargada.


Los numerosos pasos químicos implicados en la carga y descarga del sistema ATP de la célula están catalizado por sistemas enzimaticos, este es el principio básico del ciclo de energía  

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