Importancia De La Energia En Un Ecosistema

IMPORTANCIA DE LA ENERGIA EN UN ECOSISTEMA

Prácticamente toda la energía que se utiliza para mantener la vida en la tierra proviene del sol. Sin embargo, es claro que ningún ser vivo puede realizar directamente sus funciones con la energía luminosa.

¿Entonces como hacen los seres vivos para transformar la energía luminosa en energía utilizable por sus estructuras celulares?

Fue necesario que los seres vivos desarrollaran procesos adecuados para obtener moléculas combustibles que sí pueden ser utilizados por las diferentes piezas de la maquinaria celular.

Por ejemplo los organismos autótrofos producen su propio alimento, a partir de la energía solar, el agua y CO2, con los cuales realizan el proceso de fotosíntesis y obtienen materia orgánica , es decir capturan la energía luminosa del sol, y la utilizan para unir las moléculas simples de CO2 y H2O (reactivos), y producir glucosa, que es un compuesto mas energético que los anteriores (ya que en la unión química entre sus átomos hay mucha energía), es decir se transforman la energía luminosa en química. Las proteínas, lípidos, hidratos de carbono, que elaboran los autótrofos constituyen su alimento, y las moléculas con las que construyen sus estructuras celulares.

En cambio los organismos heterótrofos (que no producen su propio alimento), a partir de la función de nutrición, incorporan los nutrienentes de los cuales obtienen energía química y elaboraran sustancias propias

Energía metabólica

Energía metabólica: es aquella generada por los organismos vivos gracias a procesos químicos de oxidación como producto de los alimentos que ingieren.

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que realizan las células para obtener energía, y sintetizar compuestos .

Las reacciones metabólicas pueden ser de dos tipos:

• Anabólicas, en donde la célula a partir de los nutrientes que incorpora del medio externo, construye sus propias moléculas y para esto consume energía, son reacciones endergónicas.

• Catabólicas, en donde la célula degrada sustancias (glucosa) y obtiene energía (reacciones exergónicas), que utiliza para cumplir con sus funciones celulares tales como:

• Síntesis de compuestos orgánicos ( moléculas ricas en energía químicaformadas por moléculas menores).

• Transporte de sustancias: las células han de transportar sustancias por las membranas y dentro de la célula.

• Movimientos: muchas células son móviles por orgánulos especializados (cilios y flagelos), por contracciones (musculares y otras) o por crecimiento interior del citoesqueleto (microtúbulos).

• Reproducirse y continuar la vida.

Ya que la vida es una competencia para una mejor utilización de los recursos energéticos; una célula puede considerarse como un sistema complejo de transformaciones energéticas, en donde las reacciones, catabólicas y anabólicas se asocian, la energía liberada en una reacción es utilizada por la otra; en donde las células sintetizan moléculas portadoras de energía (ATP) que son capaces de capturar la energía de las reacciones exergónicas y las llevan a las reacciones endergónicas, y en donde las células regulan las reacciones químicas por medio de catalizadores biológicos: ENZIMAS.

Relación entre reacciones catabólicas y anabólicas:

Las reacciones anabólicas y catabólicas dependen unas de otras, energéticamente y desde el punto de vista de la materia.

La energía liberada por unas es usada por las otras, y los productos de unas son materia prima de las otras.

¿Que es el ATP?

ATP, trifosfato de adenosina, nucleótido compuesto por la adenina (base nitrogenada), un azúcar (ribosa) y tres grupos fosfato, es una sustancia que existe en todos los seres vivos y tiene una gran importancia porque funciona como fuente directa de energía para muchos procesos, es la MONEDA ENERGÉTICA.

Esta energía se encuentra en las uniones químicas de alta energía de los fosfatos. Las células usan el ATP para capturar, transferir y almacenar energía libre necesaria para realizar el trabajo químico.

Estructura del ATP

Cuando el ATP se rompe, porque reacciona frente al agua (H2O), "se hidroliza" produciéndose, ADP (adenosín difosfato) y una molécula de fosfato liberándose en ese proceso la energía contenida en el enlace, esta reacción es catalizada por una enzima llamada ATPasas, es decir, enzimas que rompen el ATP; muchas de ellas tienen esta propiedad, usando la energía de su ruptura (hidrólisis), para transportar iones de un lado a otro de las membranas.

La hidrólisis del ATP da: ATP + H2O ---> ADP + Pi

La hidrólisis del adenosín difosfato da: ADP + H2O ---> AMP + Pi

La hidrólisis del ATP en ADP (adenosin difosfato) o AMP (adenosin monofosfato) libera grandes cantidades de energía, que es aprovechada por reacciones que la absorben para llevarse a cabo.

La transformación de ATP en ADP y AMP es un mecanismo sumamente dinámico, que responde a las necesidades energéticas de la célula. De hecho, la hidrólisis del ATP es reversible, y las tres formas de adenina-fosfato son interconvertibles entre sí.

Síntesis del ATP.

Las moléculas de ATP se ensamblan en las mitocondrias a partir del ADP y los Pi con la energía tomada de la ruptura de moléculas complejas como la glucosa, que a su vez deriva de los alimentos ingeridos. La Glucosa (C6 H12 O6) es el combustible básico para la obtención de energía, muchos otros compuestos sirven como alimento, pero casi todos son transformados a glucosa mediante una serie de numerosísimas oxidaciones graduales, reguladas enzimáticamente, al cabo de las cuales el oxígeno atmosférico (ingresado por respiración pulmonar) se une a los átomos de hidrógeno de las citadas moléculas para formar H2O. En cada oxidación se liberan gradualmente pequeñas porciones de energía que son capturadas para formar el ATP. Si las oxidaciones son fueran graduales, la energía se liberaría de manera violenta y se dispersaría como calor.

En el proceso de obtener energía a partir de la glucosa hay tres procesos metabólicos:

GLUCÓLISIS: ocurre en el citosol, donde cada molécula de glucosa, con sus 6 átomos de Carbono, da lugar a dos moléculas de piruvato (de 3 átomos de Carbono). Se invierten dos ATP pero se generan cuatro.

RESPIRACIÓN CELULAR: ocurre cuando el ambiente es aerobio (contiene O2) y el piruvato se transforma en dióxido de Carbono (CO2) liberando la energía almacenada en los enlaces piruvato y atrapándola en el ATP.

FERMENTACIÓN: cuando el O2 está ausente, ambiente anaerobio, en lugar de producir CO2 se producen otras moléculas como

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