Los seres vivos necesitan un suministro continuo de energía libre para los siguientes fines principales:
· La realización de trabajo mecánico en la contracción muscular y otros movimientos celulares,
· El transporte activo de iones y moléculas, y
· La
síntesis de macromoléculas y otras biomolèculas a partir de precursores
sencillos. La energía libre utilizada en estos procesos, que mantienen a
un organismo lejos del estado de equilibrio, se extrae del entorno.
La
Primera Ley de la Termodinámica establece que la energía no se crea ni
se destruye. La cantidad de energía que se establece en el universo
permanece constante. No obstante los distintos tipos de energía se
pueden transformar los unos de los otros.
Los
organismos fotosintetizadores, o fototrofos, utilizan la energía de la
luz solar para convertir moléculas sencillas de bajo contenido
energético con otras más complejas y con un contenido energético mayor,
que se utiliza como combustible. Dicho de otro modo, los organismos
fotosintetizadores, transforman la energía luminosa en energía química.
En efecto, esta transformación es en definitiva la fuente primaria de
energía química para la gran mayoría de los seres vivos, incluido el
hombre. Los quimiotrotofos, que incluyen los animales, obtienen su
energía química mediante la oxidación de las reservas alimenticias
generadas por los fototrofos.
La
energía química obtenida de la oxidación de los compuestos carbonados
se puede transformar en una distribución desigual de los iones a través
de la membrana, lo que origina un gradiente de iones. A su vez, este
gradiente es una fuente de energía puede utilizarse para mover ciertas
moléculas a través de las membrana, las cuales pueden transformarse en
otros tipos de energía, o pueden transformar información en forma de
impulsos nerviosos. Además, la energía química se puede convertir en
energía mecánica. Se transforma la energía química de un combustible en
alteraciones estructurales de las proteínas contráctiles, lo cual
produce la contracción muscular y el movimiento. Por ultimo la energía
química mueve las reacciones conducentes a la síntesis de biomolèculas.
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