Módulo 1.1. Introducción a las bases de la Nutrición

4. Energía, estructura y regulación a partir de los nutrientes

4.1. La energía

Es un concepto abstracto que se define como la capacidad de las partículas y de los cuerpos para producir cambios a su alrededor. Puede manifestarse de diversas formas:

  • Como calor, determinado por el movimiento de las moléculas que componen una sustancia. Se mide en calorías (cal), cada una de las cuales equivale a la energía necesaria para aumentar la temperatura de 1 g de agua destilada de 14,5 a 15,5ºC a 1 atmósfera de presión.
  • Como trabajo, resultado de la relación entre la fuerza aplicada sobre un cuerpo (medida en newtons) y la deformación o desplazamiento que ésta le produce (medido en metros). Las unidades de trabajo son los julios (jul), siendo 1 jul = 1 newton x metro y  1 cal = 4,18 jul
  • Como energía libre de Gibbs (G) o energía potencial contenida en los enlaces de las sustancias (moléculas) que se libera al romperse éstas por medio de las reacciones químicas dando lugar a sustancias más sencillas. La G puede generar trabajo o manifestarse como calor midiéndose en julios/mol o en cal/mol respectivamente.
  • Algo a tener en cuenta:

1 mol de una sustancia es la cantidad de moléculas de dicha sustancia que ocupan un volumen concreto (volumen molar) en unas condiciones de presión y temperatura determinadas. Esta cantidad de moléculas es siempre la misma para cualquier sustancia y coincide con el llamado número de Avogadro (6,022 x 10 23 moléculas/mol). 

Desde el punto de vista energético las reacciones metabólicas se dividen en dos tipos:

  • Las liberadoras de energía (reacciones exoergónicas) como las oxidativas.
  • Las que requieren energía (reacciones endoergónicas) como las de síntesis y las de degradación no oxidativa.

En las reacciones exoergónicas la liberación de energía se produce porque los nutrientes que entran en juego (glucosa, grasas, proteínas…) albergan más energía (G) que los productos finales. En estas reacciones la variación de G siempre es negativa dado que se pasa de un estado más energético a otro menos energético.  Esta es la condición indispensable para que una reacción sea espontánea, de modo que a mayor variación negativa de G más espontánea será la reacción y mayor será la cantidad de energía liberada.

  • Algo a tener en cuenta:

El hecho de que un proceso sea espontáneo implica que se producirá con toda seguridad tarde o temprano siempre que no exista una fuerza contraria que lo impida. No obstante, esto no garantiza que la reacción se produzca a la velocidad e intensidad requeridas por el organismo. Como se verá más adelante, incluso las reacciones más espontáneas precisan factores aceleradores (catalizadores) que las hagan viables fisiológicamente.

Para que se produzcan las reacciones endoergónicas se requiere ineludiblemente la inyección de energía dado que los sustratos tienen una G menor que los productos. En tal caso la variación de G es positiva, lo cual indica que la reacción no es espontánea.

F.1.16. Variación de G exo y endoergónica

La Energía liberada en las reacciones exoergónicas se canaliza de dos maneras, al y como se describe a continuación.

VOLVER AL ÍNDICE

Páginas: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

1 comentario

2 Trackbacks

Deja un comentario