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6.4: Energía y Metabolismo - Metabolismo de los carbohidratos

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    Objetivos de aprendizaje
    • Analizar la importancia del metabolismo de carbohidratos para la producción de energía

    Metabolismo de los carbohidratos

    Los carbohidratos son una de las principales formas de energía para animales y plantas. Las plantas construyen carbohidratos usando energía luminosa del sol (durante el proceso de fotosíntesis), mientras que los animales comen plantas u otros animales para obtener carbohidratos. Las plantas almacenan carbohidratos en largas cadenas de polisacáridos llamadas almidón, mientras que los animales almacenan carbohidratos como la molécula glucógeno. Estos polisacáridos grandes contienen muchos enlaces químicos y por lo tanto almacenan mucha energía química. Cuando estas moléculas se descomponen durante el metabolismo, la energía en los enlaces químicos se libera y se puede aprovechar para los procesos celulares.

    imagen
    Figura\(\PageIndex{1}\): Todos los seres vivos utilizan los carbohidratos como forma de energía.: Las plantas, como este roble y bellota, utilizan la energía de la luz solar para elaborar azúcar y otras moléculas orgánicas. Tanto las plantas como los animales (como esta ardilla) utilizan la respiración celular para obtener energía de las moléculas orgánicas producidas originalmente por las plantas

    Producción de energía a partir de carbohidratos (respiración celular)

    El metabolismo de cualquier monosacárido (azúcar simple) puede producir energía para que la célula la use. El exceso de carbohidratos se almacena como almidón en las plantas y como glucógeno en los animales, listos para el metabolismo si las demandas energéticas del organismo aumentan repentinamente. Cuando esas demandas de energía aumentan, los carbohidratos se descomponen en monosacáridos constituyentes, que luego se distribuyen a todas las células vivas de un organismo. La glucosa (C 6 H 12 O 6) es un ejemplo común de los monosacáridos utilizados para la producción de energía.

    Dentro de la célula, cada molécula de azúcar se descompone a través de una compleja serie de reacciones químicas. A medida que la energía química se libera de los enlaces en el monosacárido, se aprovecha para sintetizar moléculas de adenosina trifosfato (ATP) de alta energía. El ATP es la moneda de energía primaria de todas las células. Así como el dólar se usa como moneda para comprar bienes, las células utilizan moléculas de ATP para realizar un trabajo inmediato y potenciar reacciones químicas.

    La descomposición de la glucosa durante el metabolismo se llama respiración celular se puede describir mediante la ecuación:

    C 6 H 12 O 6 +6O 2 →6CO 2 +6H 2 O+Energía

    Producción de Carbohidratos (Fotosíntesis)

    Las plantas y algunos otros tipos de organismos producen carbohidratos a través del proceso llamado fotosíntesis. Durante la fotosíntesis, las plantas convierten la energía luminosa en energía química al construir moléculas de gas dióxido de carbono (CO 2) en moléculas de azúcar como la glucosa. Debido a que este proceso implica construir enlaces para sintetizar una molécula grande, requiere una entrada de energía (luz) para proceder. La síntesis de glucosa por fotosíntesis se describe mediante esta ecuación (fíjese que es la inversa de la ecuación anterior):

    6CO 2 +6H 2 O+Energía→ C 6 H 12 O 6 +6O 2

    Como parte de los procesos químicos de las plantas, las moléculas de glucosa se pueden combinar y convertir en otros tipos de azúcares. En las plantas, la glucosa se almacena en forma de almidón, que se puede descomponer de nuevo en glucosa a través de la respiración celular para suministrar ATP.

    Puntos Clave

    • La descomposición de la glucosa que los organismos vivos utilizan para producir energía se describe mediante la ecuación: C 6 H 12 O 6 +6O 2 →6CO 2 +6H 2 O+energía.
    • El proceso fotosintético que las plantas utilizan para sintetizar glucosa se describe por la ecuación:6CO 2 +6H 2 O+energía→ C 6 H 12 O 6 +6O 2
    • La glucosa que se consume se utiliza para producir energía en forma de ATP, que se utiliza para realizar trabajo y potenciar reacciones químicas en la célula.
    • Durante la fotosíntesis, las plantas convierten la energía lumínica en energía química que se utiliza para construir moléculas de glucosa.

    Términos Clave

    • trifosfato de adenosina: un trifosfato de nucleósido multifuncional utilizado en las células como coenzima, a menudo llamada la “unidad molecular de la moneda de energía” en la transferencia de energía intracelular
    • glucosa: un monosacárido simple (azúcar) con una fórmula molecular de C6H12O6; es una fuente principal de energía para el metabolismo celular

    Contribuciones y Atribuciones

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