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La bioenergética parece un tema muy intimidante. Es una mezcla entre biología y química, por lo que la describimos como bioquímica, una rama de la ciencia que profundiza en los diversos procesos químicos de los organismos vivos. La Bioenergética se centra en cómo las Células vivas suelen producir, almacenar o consumir ATP (trifosfato de adenosina), ¡ayudándonos a comprender cómo las Células transfieren energía en relación con procesos como la Respiración y la Fotosíntesis!
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Enviar comentariosLabioenergética es el proceso por el que las células transforman la energía de una forma a otra. Esto suele ocurrir produciendo, almacenando o consumiendo una molécula crucial llamada ATP (trifosfato de adenosina). Esta molécula se encuentra densamente en tus mitocondrias y ¡ayuda a proporcionar energía a nuestras células!
Recuerda que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo transferirse de una forma a otra o almacenarse.
Lafotosíntesis es el proceso por el que las células vegetales convierten la energía luminosa en alimento( energíaquímica ). Este proceso sólo se produce en las células vegetales, no en las animales.
Las células animales no necesitan realizar la fotosíntesis, ¡porque podemos comer alimentos para obtener energía! Las células vegetales no pueden hacerlo.
La fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos de las células vegetales. Son orgánulos llenos de clorofila (la sustancia que da a las plantas su color verde) y están especializados en atrapar la energía luminosa del sol.
Observa la ecuación de la fotosíntesis:
\dióxido de carbono + agua \Energía luminosa \glucosa + oxígeno]].
Cuando escribas la ecuación de la fotosíntesis, asegúrate de añadir "energía luminosa" encima de la flecha. No contamos la energía luminosa como reactante; sin embargo, la luz debe estar presente para que se produzca la reacción. Como no es un reactante, no podemos ponerla a la izquierda de la flecha.
La respiración es un proceso vital que tiene lugar tanto en las Células Animales como en las Vegetales. Es un proceso químico que ocurre en todas las células de un organismo. En la respiración, se libera energía a partir de la descomposición de la glucosa. La glucosa es un hidrato de carbono (azúcar) que procede de los alimentos que comemos a diario.
Hay dos tipos de respiración: aeróbica y anaeróbica. La diferencia entre ambas radica en cuánta energía puede transferirse y cuánto oxígeno hay presente.
La respiraciónaeróbica se produce cuando la célula tiene un suministroabundante de oxígeno (la mayoría de tus células estarán respirando aeróbicamente mientras lees esto).
La RespiraciónAnaeróbica se produce cuando hay un suministrolimitado de oxígeno, por ejemplo, cuando tienes que correr para coger el autobús.
La Respiración Aeróbicaes mucho más eficaz que laRespiración Anaeróbica, por lo que tus células prefieren respirar de esta forma. Nuestras células sólo respiran anaeróbicamente cuando es necesario, como al final de un largo entrenamiento o al esprintar.
Después de respirar anaeróbicamente, las células de nuestro cuerpo necesitan recuperarse, lo que a menudo se describe como deuda de oxígeno. Puede que lo hayas experimentado alguna vez. Después de un periodo prolongado de actividad física, incluso cuando dejamos de hacerlo, tenemos que respirar profundamente para recuperar el aliento. Este acto de recuperar el aliento después del ejercicio es el pago de nuestra deuda de oxígeno.
Metabolismo es el término utilizado para describir todas las reacciones químicas que tienen lugar en una célula o en el cuerpo.
Incluye la respiración, la digestión y la absorción, junto con muchas más reacciones en el cuerpo humano, por ejemplo. Las reacciones metabólicas se dividen en reacciones anabólicas y reaccionescatabólicas. Ambos tipos de reacciones son importantes en el metabolismo.
Las reaccionescatabólicas implican la descomposición de los reactivos. Este tipo de reacción libera energía.
Las reaccionesanabólicas implican la unión de los reactivos. Este tipo de reacción requiere energía.
He aquí algunos ejemplos de reacciones metabólicas que se producen en el cuerpo humano: síntesis de glucógeno a partir de glucosa (anabólica), síntesis de Lípidos a partir de Ácidos Grasos y glicerol (anabólica) , y descomposición de Proteínas en aminoácidos en la digestión (catabólica).
Echa un vistazo a nuestro artículo sobre el metabolismo para obtener más información al respecto.
El sistema hormonal desempeña un papel vital en el metabolismo. Hormonas como la tiroxina afectan a nuestra Tasa Metabólica basal. Esto se refiere a la velocidad del metabolismo: la velocidad de las reacciones en el cuerpo.
La glándula tiroides libera tiroxina en el cuello. Participa en un sistema de retroalimentación negativa en el que intervienen el hipotálamo y la hipófisis: un sistema muy complejo en el que intervienen tres hormonas diferentes.
¡Echa un vistazo a nuestro artículo sobre el Sistema Endocrino para repasar este tema!
Los sistemasbioenergéticos se refieren a las reacciones metabólicas que nos muestran el flujo de energía en los organismos vivos. Ya hemos hablado de algunos de estos procesos. Los más notables de estos procesos son la respiración y la fotosíntesis.
Los sistemasbioenergéticos tienen distintos factores que pueden limitar las transferencias de energía dentro del sistema. Si tomamos la fotosíntesis como ejemplo, los siguientes factores pueden limitar la transferencia de energía en la fotosíntesis;
Disponibilidad de agua
Concentración de dióxido de carbono
Energía luminosa
Para saber más sobre la fotosíntesis, ¡echa un vistazo a nuestro artículo sobre el tema!
Tenemos que buscar fugas de energía como las mencionadas anteriormente en estos sistemas. Como comentamos en nuestra sección "Bioenergética y Metabolismo", las reacciones metabólicas pueden ser anabólicas o catabólicas.
Cualquier reacción que libere energía se dice que es exotérmica, lo que significa que las reacciones catabólicas son exotérmicas.
Cualquier reacción que requiera energía se dice que es endotérmica, lo que significa que las reacciones anabólicas son endotérmicas.
Un ejemplo de bioenergética en el que podríamos centrarnos es la fotosíntesis.
¿Recuerdas la ecuación de la fotosíntesis?
\[\text{Dióxido de carbono} + agua \Energía luminosa \Glucosa + \text{Oxígeno}\}]
Asegúrate de que también entiendes la ecuación simbólica:
\6CO_2 + 6H_2O C_6H_12}O_6 + 6O_2].
La fotosíntesis sólo tiene lugar en las células vegetales. Las células vegetales están densamente pobladas de cloroplastos, el orgánulo especializado en la fotosíntesis. Se produce explícitamente en las hojas de las Plantas, en la capa esponjosa del mesófilo.
Puedes leer nuestro artículo sobre los Órganos de las Plantas para saber más sobre la hoja de las plantas, así como sobre los demás órganos que se encuentran en las plantas.
Al hablar de la bioenergética humana, podríamos hablar de la respiración (tanto aeróbica como anaeróbica), el metabolismo, la digestión y muchas reacciones más.
Debemos comprender que estas reacciones tienen factores limitantes, al igual que la fotosíntesis tiene muchos factores limitantes. Las enzimas catalizan la mayoría de las reacciones del organismo.
Catalizador: sustancia que aumenta el ritmo de una reacción sin agotarse.
Enzima: catalizador biológico en forma de proteína que acelera el ritmo de las reacciones en el organismo.
Algunos factores limitantes de la respiración podrían ser
concentración de enzimas
temperatura
concentración de oxígeno
Cualquier factor que afecte a la tasa de actividad enzimática puede afectar también a la bioenergética humana.
Echa un vistazo a nuestro artículo sobre Enzimas para saber más sobre estos factores.
La bioenergéticaes el proceso por el que las células transforman la energía de una forma a otra.
La respiración tiene lugar tanto en las células animales como en las vegetales . Es el proceso por el que se libera energía mediante la descomposición del ATP.
La fotosíntesis tiene lugar en las células vegetales. Es el proceso por el que las células vegetales convierten la energía luminosa en energía química.
El metabolismo es la suma de todas las reacciones que tienen lugar en el organismo.
Las reacciones catabólicas consisten en descomponer los reactivos.
Las reacciones anabólicas implican la acumulación de reactivos.
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Lily Hulatt es una especialista en contenido digital con más de tres años de experiencia en estrategia de contenido y diseño curricular. Obtuvo su doctorado en Literatura Inglesa en la Universidad de Durham en 2022, enseñó en el Departamento de Estudios Ingleses de la Universidad de Durham y ha contribuido a varias publicaciones. Lily se especializa en Literatura Inglesa, Lengua Inglesa, Historia y Filosofía.
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Gabriel Freitas es un ingeniero en inteligencia artificial con una sólida experiencia en desarrollo de software, algoritmos de aprendizaje automático e IA generativa, incluidas aplicaciones de grandes modelos de lenguaje (LLM). Graduado en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de São Paulo, actualmente cursa una maestría en Ingeniería Informática en la Universidad de Campinas, especializándose en temas de aprendizaje automático. Gabriel tiene una sólida formación en ingeniería de software y ha trabajado en proyectos que involucran visión por computadora, IA integrada y aplicaciones LLM.
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