Cómo obtienen la energía las células
Uno de los aspectos más alucinantes de la naturaleza es que hay mecanismos de actuación que encontramos en toda ella. En su momento decidió que era la manera más eficiente de hacer algo y lo difundió por todos los rincones. Uno de estos mecanismos es la manera de realizar el intercambio energético dentro de las células para hacer todo aquello que debe ocurrir y que necesita energía.
Cuando nos alimentamos, lo hacemos para que las células de nuestro organismo tengan energía suficiente para realizar sus funciones. En este post vamos a intentar explicar de manera sencilla este mecanismo tan importante para seguir viviendo.
Conocer al detalle este mecanismo ha llevado mucho tiempo y esfuerzo. La labor de multitud de investigadores que trabajaron y dedicaron muchas horas para conocer cómo funcionamos por dentro. Y que, gracias a él, se han podido explicar muchos sucesos que ocurrían en la naturaleza.
La molécula llamada ATP (adenosíntrifosfato) es el principal transportador de energía en los sistemas vivos. Participa en una gran variedad de acontecimientos celulares, desde la biosíntesis química, hasta el movimiento de un cilio, la contracción de un músculo o el transporte activo de una molécula a través de la membrana celular. La célula degrada los carbohidratos que ingerimos al comer y captura y almacena una parte de su energía potencial en estos ATPs.
La oxidación de la glucosa
En las reacciones que se producen de manera espontánea en la naturaleza, una molécula libera energía cuando se oxida (cuando pierde un electrón). Es decir, ocurre que de manera espontánea los electrones de una molécula van de niveles de energía mayor a niveles de energía menor. Como si se dejaran caer, para entendernos. En la oxidación de la glucosa, los enlaces carbono-carbono, carbono-hidrógeno y oxígeno-oxígeno se intercambian por carbono-oxígeno e hidrógeno-oxígeno a medida que los átomos de oxígeno atraen y acaparan electrones. Este hecho libera energía, que es la que se va almacenando en las moléculas ATP.
Los sistemas vivos son expertos en conversiones energéticas. Se organizan para atrapar la energía que se libera en estas reacciones espontáneas, de modo que no se disipe al azar, sino que pueda usarse para hacer el trabajo de la célula. Aproximadamente el 40% de la energía libre desprendida por la oxidación de la glucosa se conserva en la última etapa de formación del ATP. Aunque parece poco, el motor de un coche pierde el 75% de la energía que se produce en la combustión de la gasolina.
Dos etapas para liberar toda la energía
En los sistemas vivos, la oxidación de la glucosa se desarrolla en dos etapas principales:
- Glucólisis. Esta etapa se desarrolla en el citoplasma de las células. En ella, la molécula de glucosa (componente mayoritario de los azúcares) se divide en dos.
- Respiración. Se compone de dos etapas que ocurren en la mitocondria: el ciclo de Krebs y el transporte de electrones terminal. En esta etapa, las dos moléculas en las que se dividió la glucosa, se van transformando y van “dejando caer” electrones.
Durante la glucólisis y la respiración se generan 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa que se degrada. Un buen rendimiento.
Haciendo un símil económico, podemos decir que las células venden cada molécula de glucosa por 38 ATPs que utilizan para pagar el trabajo del resto del equipo.
Fuente: Biología. Curtis & Barnes.
