El sendero de la cita

Tema asignado: Termodinámica metabólica. Generalidades. Estructura y función de la mitocondria.



Síntesis del tema:

Termodinámica metabólica. El metabolismo se refiere al conjunto de reacciones químicas que ocurren en el organismo para producir energía y autoregularse para unir los componentes de las macromoléculas disociadas. Los procesos que abarca se relacionan estrechaemnte con el cumplimiento de las primeras dos leyes enunciadas de la termodinámica. En su orden desarrollan los siguientes principios:

• Primera ley: "la energía puede convertirse de una forma a otra, pero no puede crearse ni destruirse. La energía puede almacenarse en varias formas y luego transformarse en otras."

En el organismo, cuando la oxidación de los carbohidratos se hace para convertir la energía que albergan en forma de energía química a otras formas de energía que implique mecanismos distitntos de su uso, por ejemplo, la energía mecánica necesaria para realizar movimiento.

Evaluando el desarrollo de la reacción química, esto significa que: "la suma de la energía de los productos de la reacción y la de la energía liberada en la reacción misma es igual a la energía inicial de las sustancias que reaccionan."

• Segunda ley: La energía potencial termodinámica de un sistema en su estado final es menor que la encontrada en el estado inicial. La diferencia entre estos potenciales, dado el curso del rango de tiempo que abarca la reacción nos remite al cambio de energía libre (o de Gibbs); es decir, se sustrae el valor del potencial termodinámico inicial al valor del potencial final; se simboliza como ΔG. "Las reacciones exergónicas (que liberan energía) tienen un ΔG negativo y las reacciones endergónicas (que requieren de energía) tienen un ΔG positivo. Los factores que determinan el ΔG incluyen ΔH, el cambio en el contenido de calor, y DS, el cambio en la entropía, que es una medida del comportamiento aleatorio o desorden del sistema. Estos factores se relacionan según la siguiente fórmula: ΔG=ΔH - TΔS."

La entropía de un sistema es una medida del "grado de desorden" o "grado de aleatoriedad" de ese sistema.

Todos los procesos naturales tienden a ocurrir en una dirección tal que la entropía del Universo se incrementa. Para mantener la organización de la cual depende la vida (baja entropía), los sistemas vivos deben tener un suministro constante de energía que les permita superar la tendencia hacia el desorden creciente. La fuente de la cual proviene toda forma de energía en el universo es el sol, que a través de la cadena trófica sumistra dicha energía a todos los organismos que compoenen el ecosistema.

Estructura y función de la mitocondria.  La mitocondria tiene una longitud comprendida entre 0,5 y 1 micrómetro, está envuelta en una membrana doble: la exterior es lisa y se encuentra separada de la interior mediante una película líquida, esta última sección de la membrana se encuentra replegada por unas estructuras llamdas crestas (dada su forma análoga) y se encuentra rodeada por una matriz líquida que contiene gran cantidad de enzimas o catalizadores biológicos. Dentro de esta matriz líquida hay ácido desoxirribonucleico mitocondrial (ADNm), que contiene información sobre síntesis directa de proteínas.

La principal función de las mitocondrias es la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos) y la obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena transportadora de electrones; el ATP producido en la mitocondria es una molécula que almacena una gran cantidad de energía para las funciones para la vida. Esta organela también sirve de almacén de sustancias como iones, agua y algunas partículas como restos de virus y proteínas.

Rendimiento en ATP de la metabolización de la glucosa. http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/rinde.htm

Fuentes de consulta del texto escrito: FISICANET. Las leyes de la termodinámica. http://www.fisicanet.com.ar/biologia/metabolismo/ap07_leyes_de_la_termodinamica.php

WIKIPEDIA. Metabolismo. http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolismo (Citado el 4 de octubre de 2010)

Artículo relacionado:

Título: El ADN mitocondrial esclarece la evolución humana.

URL: http://www.actionbioscience.org/esp/evolucion/ingman.html

Referencias bibliográficas seleccionadas:

• Wills, C. Children of Prometheus: The Accelerating Pace of Human Evolution. (Perseus Books, Reading, MA, 1998).
• Max Ingman, Henrick Kaessmann, Svante Pääbo, Ulf Gyllensten. “Mitochondrial genome variation and the origin of modern humans.” Nature 408, 708-713 (Dec. 2000).

Fueron elegidas estas fuentes de información debido a que entre las más actuales que se citan, desarrollan en mayor grado estudios en los cuales se lleva a cabo el método científico.