6.0: Preludio al Metabolismo

Prácticamente todas las tareas que realizan los organismos vivos requieren energía. Se necesita energía para realizar trabajos pesados y hacer ejercicio, pero los humanos también usan mucha energía mientras piensan, e incluso durante el sueño. De hecho, las células vivas de cada organismo utilizan constantemente la energía. Los nutrientes y otras moléculas se importan, metabolizan (descomponen) y posiblemente se sintetizan en nuevas moléculas, se modifican si es necesario, se transportan alrededor de la célula y pueden distribuirse a todo el organismo. Por ejemplo, las proteínas grandes que componen los músculos se construyen activamente a partir de moléculas más pequeñas. Los carbohidratos complejos se descomponen en azúcares simples que la célula utiliza para obtener energía. Así como se requiere energía tanto para construir como para demoler un edificio, se requiere energía tanto para la síntesis como para la descomposición de moléculas. Adicionalmente, las moléculas de señalización como hormonas y neurotransmisores son transportadas entre las células. Las bacterias y los virus patógenos son ingeridos y desagregados por las células. Las células también deben exportar desechos y toxinas para mantenerse saludables, y muchas células deben nadar o mover los materiales circundantes a través del movimiento de latido de apéndices celulares como cilios y flagelos.

Figura\(\PageIndex{1}\): Un colibrí necesita energía para mantener periodos prolongados de vuelo. El ave obtiene su energía tomando alimentos y transformando los nutrientes en energía a través de una serie de reacciones bioquímicas. Los músculos de vuelo en las aves son extremadamente eficientes en la producción de energía. (crédito: modificación de obra por Cory Zanker)

Los procesos celulares enumerados anteriormente requieren un suministro constante de energía. ¿De dónde, y en qué forma, viene esta energía? ¿Cómo obtienen energía las células vivas y cómo la utilizan? En este capítulo se discutirán diferentes formas de energía y las leyes físicas que rigen la transferencia de energía. En este capítulo también se describirá cómo las células utilizan la energía y la reponen, y cómo las reacciones químicas en la célula se realizan con gran eficiencia.