Procesos Energéticos De Los Seres Vivos.

Procesos Energéticos de los Seres Vivos

Todo ser viviente cumple una función en la tierra pero para ello requiere de materia prima para poder cumplir su labor sea cual sea. Es decir, para ello debe estar provisto de energía; entiéndase por esta la materia prima de todo ser viviente para realizar una función específica o bien para su correcto funcionamiento dentro de un área determinada. Por ejemplo para los seres humanos y los animales la energía se obtiene mediante el metabolismo, (el complejo proceso que realiza el cuerpo humano para procesar los alimentos, contener en el cuerpo la materia hecha energía y desechar los residuos, al igual que los animales). En el caso de las plantas sucede algo muy similar, y aunque complejo es uno de los mayores descubrimientos hechos por el hombre en su ansiedad de descubrir el mundo que lo rodea. Este proceso de transformación de nutrientes absorbidos por las plantas a través de sus raíces recibe el nombre de FOTOSÍNTESIS. Es un complejo proceso en donde ciertos elementos como la luz del sol, juegan un papel imprescindible durante todo el transcurso del mismo y cabe destacar que este proceso ocurre en cuestiones de segundos. A pesar de ser complejo y corto, ocurre continuamente.

Ante esto, es importante manejar el concepto de metabolismo:

• El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, entre otros… Las reacciones metabólicas se pueden dividir en reacciones catabólicas, que liberan energía (exergónicas) y reacciones anabólicas, que requieren energía (endergónicas).

• Las reacciones catabólicas liberan energía.

• Las reacciones anabólicas utilizan energía.

Los principales procesos energéticos de los seres vivos pueden clasificarse en:

1)-Procesos que llevan a la formación de compuestos orgánicos a partir de CO2 yH2O. Son:

a-Fotosíntesis: cuando la energía necesaria para la reducción del CO2 a un compuesto orgánico, proviene de la luz

b- Quimiosíntesis: Cuando la energía necesaria para la reducción del CO2 a un compuesto orgánico, proviene de la oxidación de sustancias orgánicas.

2)-Procesos de liberación de energía contenida en las moléculas orgánicas:

A-Respiración aeróbica: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es el oxigeno (O2)

B-Respiración anaeróbica: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es una sustancia inorgánica diferente al oxigeno

C-fermentación: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es una sustancia orgánica, producto de la reacción de cuestión

La fotosíntesis

(Del griego antiguo φώτο [foto], "luz", y σύνθεσις [síntesis], "unión") es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía luminosa se transforma en energía química estable, siendo el adenosin trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad.

La Quimiosíntesis

La Quimiosíntesis es un proceso anabólico al igual que la fotosíntesis, pero a diferencia de ésta, la energía necesaria para la transformación de sustancias inorgánicas en orgánicas proviene de reacciones químicas exotérmicas que producen energía almacenada en forma de ATP. La quimiosíntesis es una forma de nutrición autótrofa propia de ciertas bacterias que obtienen la energía precisa para la elaboración de sus componentes orgánicos de la oxidación de compuestos inorgánicos.

Los organismos que realizan estos procesos se denominan quimioautótrofos o quimiolitótrofos. Todos ellos son bacterias. Muchos de los compuestos reducidos que se utilizan como el NH3, son sustancias procedentes de la descomposición de la materia orgánica, al oxidarlas se transforman en sustancias minerales que pueden ser absorbidas por las plantas. Cierran los ciclos biogeoquímicos, posibilitando la vida en el planeta.

¿Qué características definen a los organismos quimiosintéticos?

Los organismos quimiosintéticos presentan una serie de características comunes: Son procariotas autótrofas. Solamente algunas bacterias poseen metabolismo quimiosintético.

Viven de una fuente inorgánica: agua, sales, O2, CO2 y compuestos inorgánicos de cuya oxidación obtienen energía.

Obtienen la energía de una reacción química específica. Solamente crecen con compuestos específicos de origen inorgánico, o producidos por la actividad de otros organismos (descomposición, excreción).

Son aerobios. Utilizan el oxígeno como último aceptor de electrones.

Sintetizan materia orgánica por medio del ciclo de Calvin.

La diferencia entre la fotosíntesis y la quimiosíntesis se encuentra en la forma de obtención de energía. En la fotosíntesis la energía necesaria para reducir el CO2 durante el ciclo de Calvin procede de la luz, mientras que en la quimiosíntesis procede de reacciones redox exergónicas o exotérmicas, en las que se oxidan compuestos inorgánicos. La síntesis de materia orgánica se realiza, en los dos casos, a través del ciclo de Calvin.

El proceso general es el siguiente: las bacterias oxidan un metabolito inorgánico (ácido sulfhídrico, azufre, compuestos de hierro solubles, hidrógeno molecular, amoníaco o iones nitrito) procedente del medio ambiente; la energía generada en la oxidación la fijan utilizándola en la síntesis de ATP.

En la Quimiosíntesis se distinguen dos fases:

Se distinguen dos fases una primera fase en la que se obtiene ATP y coenzima reducida, que en las bacterias es NADH en lugar de NADPH, y en la segunda fase en la que se emplea el ATP y el NADH para sintetizar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas. En la primera fase la reacción de oxidación de las sustancias inorgánicas constituye la fuente de energía para la fosforilación del ADP, en la cadena respiratoria, proceso denominado fosforilación oxidativa. Parte de este ATP se emplea para provocar un transporte inverso de electrones en la propia cadena respiratoria para la obtención de NADH. En la segunda fase las vías metabólicas seguidas coinciden con las de la fase oscura de

...