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34.8: Nutrición y Producción Energética - Energía Alimentaria y ATP

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    Objetivos de aprendizaje
    • Resumir las formas en que los animales obtienen, almacenan y utilizan la energía alimentaria

    Energía Alimentaria y ATP

    Los animales necesitan alimento para obtener energía y mantener la homeostasis. La homeostasis es la capacidad de un sistema para mantener un ambiente interno estable incluso ante cambios externos en el ambiente. Por ejemplo, la temperatura corporal normal de los humanos es de 37°C (98.6°F). Los humanos mantienen esta temperatura incluso cuando la temperatura externa es caliente o fría. La energía que se necesita para mantener esta temperatura corporal se obtiene de los alimentos.

    La principal fuente de energía para los animales son los carbohidratos, principalmente la glucosa: el combustible del cuerpo. Los carbohidratos digeribles en la dieta de un animal se convierten en moléculas de glucosa y en energía a través de una serie de reacciones químicas catabólicas.

    El trifosfato de adenosina, o ATP, es la moneda de energía primaria en las células. El ATP almacena energía en enlaces éster fosfato, liberando energía cuando se rompen los enlaces fosfodiéster: ATP se convierte en ADP y un grupo fosfato. El ATP es producido por las reacciones oxidativas en el citoplasma y mitocondrias de la célula, donde los carbohidratos, las proteínas y las grasas experimentan una serie de reacciones metabólicas llamadas colectivamente respiración celular.

    imagen
    Figura\(\PageIndex{1}\): Vías de producción de ATP: ATP es la molécula de energía de la célula. Se produce a través de diversas vías durante el proceso de respiración celular, cada una de las cuales produce diferentes cantidades de energía.

    Se requiere ATP para todas las funciones celulares. Se utiliza para construir las moléculas orgánicas que se requieren para las células y los tejidos. También aporta energía para la contracción muscular y para la transmisión de señales eléctricas en el sistema nervioso. Cuando la cantidad de ATP disponible es superior a los requerimientos del cuerpo, el hígado utiliza el exceso de ATP y el exceso de glucosa para producir moléculas llamadas glucógeno (una forma polimérica de glucosa) que se almacena en el hígado y las células del músculo esquelético. Cuando baja el azúcar en la sangre, el hígado libera glucosa de las reservas de glucógeno. El músculo esquelético convierte el glucógeno en glucosa durante el ejercicio intenso. El proceso de convertir la glucosa y el exceso de ATP en glucógeno y el almacenamiento del exceso de energía es un paso evolutivamente importante para ayudar a los animales a lidiar con la movilidad, la escasez de alimentos y la hambruna.

    Puntos Clave

    • Los animales obtienen energía de los alimentos que consumen, utilizando esa energía para mantener la temperatura corporal y realizar otras funciones metabólicas.
    • La glucosa, que se encuentra en los alimentos que comen los animales, se descompone durante el proceso de respiración celular en una fuente de energía llamada ATP.
    • Cuando hay exceso de ATP y glucosa, el hígado los convierte en una molécula llamada glucógeno, que se almacena para su uso posterior.

    Términos Clave

    • glucosa: un monosacárido simple (azúcar) con una fórmula molecular de C6H12O6; es una fuente principal de energía para el metabolismo celular
    • 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
    • fosfodiéster: cualquiera de los muchos compuestos biológicamente activos en los que dos alcoholes forman enlaces éster con fosfato

    Contribuciones y Atribuciones

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