Explicación de la energía y la vida
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Estos hermosos perros de trineo son una maravilla metabólica. Mientras corren hasta 160 kilómetros (unas 99 millas) al día, consumen y queman cada uno unas 12.000 calorías, es decir, unas 240 calorías por kilo al día, lo que equivale a unas 24 Big Macs. En cambio, un atleta de resistencia humano suele quemar sólo unas 100 calorías por kilo (0,45 kg) al día. Los científicos están intrigados por el asombroso metabolismo de los perros de trineo, aunque todavía no han determinado cómo gastan tanta energía. Pero una cosa es cierta: todos los seres vivos necesitan energía para todo lo que hacen, ya sea correr una carrera o pestañear. De hecho, cada célula de tu cuerpo necesita constantemente energía sólo para llevar a cabo los procesos vitales básicos. Probablemente sepas que obtienes energía de los alimentos que comes, pero ¿de dónde vienen los alimentos? ¿Cómo llega a contener energía? ¿Y cómo obtienen tus células la energía de los alimentos?
En el mundo científico, la energía se define como la capacidad de realizar un trabajo. A menudo se puede ver cómo funciona la energía en los seres vivos: un pájaro vuela por el aire, una luciérnaga brilla en la oscuridad, un perro mueve la cola. Estas son las formas más obvias en las que los seres vivos utilizan la energía, pero los seres vivos también la utilizan constantemente de formas menos obvias.
Qué es la energía
3.1 El Sol es la principal fuente de energía para los organismos y los ecosistemas de los que forman parte. Productores como las plantas, las algas y las cianobacterias utilizan la energía de la luz solar para fabricar materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua. Esto establece el inicio del flujo de energía a través de casi todas las redes alimentarias.
3.2 El alimento es un biocombustible utilizado por los organismos para adquirir energía para los procesos vitales internos. Los alimentos están compuestos por moléculas que sirven de combustible y material de construcción para todos los organismos, ya que la energía almacenada en las moléculas se libera y se utiliza. La descomposición de las moléculas de los alimentos permite a las células almacenar energía en nuevas moléculas que se utilizan para llevar a cabo las numerosas funciones de la célula y, por tanto, del organismo.
3.3 La energía disponible para realizar un trabajo útil disminuye a medida que se transfiere de un organismo a otro. Los elementos químicos que componen las moléculas de los seres vivos pasan por las cadenas alimentarias y se combinan y recombinan de diferentes maneras. En cada nivel de la cadena alimentaria, una parte de la energía se almacena en estructuras químicas de nueva creación, pero la mayor parte se disipa en el medio ambiente. El aporte continuo de energía, sobre todo de la luz solar, mantiene el proceso en marcha.
Cómo podrían haber obtenido energía los primeros organismos antes de que evolucionara la fotosíntesis
La energía es invisible, pero está a nuestro alrededor y en todo el universo. La utilizamos todos los días, la tenemos en nuestro cuerpo y, en parte, proviene de otros planetas. La energía nunca se puede crear ni destruir, pero su forma se puede convertir y cambiar. Por ejemplo, la energía química que obtenemos de los alimentos se convierte en energía cinética y térmica (ver más abajo) cuando caminamos y en energía sonora cuando gritamos. Aquí tienes un magnífico vídeo de científicos que muestra las muchas formas en que la energía puede transferirse y convertirse.
Radiante – La energía radiante significa luz. Ejemplos de cosas que tienen energía radiante son el Sol, las bombillas y las pantallas de nuestros ordenadores. Las plantas convierten la energía luminosa en energía química (alimento) que les ayuda a crecer, lo que se conoce como fotosíntesis.
Sonido – Cuanto más gritamos, más energía sonora utilizamos. Aparte de nuestras voces, hay muchos otros ejemplos de energías sonoras: las guitarras tienen energía sonora cuando se tocan utilizando energía cinética. Lo mismo ocurre con los frenos de nuestras bicicletas cuando viajamos rápido.
¿Son los hidratos de carbono la principal fuente de energía de los seres vivos?
Todos los organismos vivos necesitan energía para crecer y reproducirse, mantener sus estructuras y responder a su entorno. El metabolismo es el conjunto de procesos químicos que permiten a los organismos transformar la energía química almacenada en las moléculas en energía utilizable para los procesos celulares. Los animales consumen alimentos para reponer energía; su metabolismo descompone los hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos para proporcionar energía química a estos procesos. Las plantas convierten la energía luminosa del sol en energía química almacenada en moléculas durante el proceso de fotosíntesis.
Los científicos utilizan el término bioenergética para hablar del concepto de flujo de energía a través de sistemas vivos como las células. Los procesos celulares, como la construcción y descomposición de moléculas complejas, se producen a través de reacciones químicas paso a paso. Algunas de estas reacciones químicas son espontáneas y liberan energía, mientras que otras requieren energía para llevarse a cabo. Todas las reacciones químicas que tienen lugar en el interior de las células, incluidas las que utilizan energía y las que la liberan, constituyen el metabolismo celular.
