La respiración celular

La célula es la unidad básica de la vida. Todos los organismos están compuestos por una o más células. Como se verá más adelante, los seres humanos están formados por muchos millones de células. Para comprender lo que falla en el cáncer, es importante entender cómo funcionan las células normales. El primer paso es discutir la estructura y las funciones básicas de las células.

En primer lugar, presentaremos los componentes comunes de las células. Todas las células, independientemente de su función o ubicación en el cuerpo, comparten características y procesos comunes. Sorprendentemente, las células están compuestas casi en su totalidad por sólo cuatro tipos básicos de moléculas. En la imagen superior se muestra una célula rodeada de ejemplos de estos bloques moleculares.

Dado que están presentes en los seres vivos, estos componentes básicos se denominan biomoléculas. En las siguientes secciones se describen las estructuras y funciones de cada uno de estos componentes básicos. Puede encontrar más información sobre los temas de esta página en la mayoría de los libros de texto de introducción a la Biología, recomendamos Campbell Biology, 11ª edición.1

Qué es el atp

Las células, al igual que los humanos, no pueden generar energía sin localizar una fuente en su entorno. Sin embargo, mientras que los humanos buscan sustancias como los combustibles fósiles para alimentar sus hogares y negocios, las células buscan su energía en forma de moléculas de alimentos o de luz solar. De hecho, el Sol es la fuente de energía por excelencia para casi todas las células, ya que los procariotas fotosintéticos, las algas y las células vegetales aprovechan la energía solar y la utilizan para fabricar las complejas moléculas alimentarias orgánicas de las que dependen otras células para obtener la energía necesaria para mantener el crecimiento, el metabolismo y la reproducción (Figura 1).

Los nutrientes celulares se presentan en muchas formas, como los azúcares y las grasas. Para proporcionar energía a una célula, estas moléculas tienen que atravesar la membrana celular, que funciona como una barrera, pero no infranqueable. Como las paredes exteriores de una casa, la membrana plasmática es semipermeable. De la misma manera que las puertas y las ventanas permiten que las necesidades entren en la casa, varias proteínas que atraviesan la membrana celular permiten que determinadas moléculas entren en la célula, aunque pueden requerir un cierto aporte de energía para realizar esta tarea (Figura 2).

La grasa como fuente de energía

Los hidratos de carbono son la principal fuente de energía de la dieta humana. La eliminación metabólica de los hidratos de carbono de la dieta es la oxidación directa en varios tejidos, la síntesis de glucógeno (en el hígado y los músculos) y la lipogénesis de novo hepática. Esta última vía no es cuantitativamente importante en el hombre porque, en la mayoría de las condiciones, la tasa de lipogénesis de novo no supera la tasa concomitante de oxidación de lípidos en todo el organismo. Por lo tanto, los hidratos de carbono de la dieta no parecen aumentar el contenido de grasa de un individuo mediante la lipogénesis de novo. La ingesta de hidratos de carbono en la dieta tiene principalmente el efecto de inhibir la oxidación de las grasas, mientras que la oxidación de la glucosa aumenta. Los hidratos de carbono de la dieta están implicados en el control del equilibrio energético porque la regulación de la ingesta de alimentos depende, en parte, de la necesidad de hidratos de carbono del individuo. Dado que existe una necesidad obligatoria de glucosa en varios órganos, como el cerebro, se observa un aumento espontáneo de la ingesta de alimentos cuando la dieta tiene un contenido bajo en carbohidratos y alto en grasas. Por lo tanto, el consejo nutricional actual de aumentar la proporción de energía de los carbohidratos mientras se disminuye la de las grasas en la dieta diaria tiene un fuerte apoyo científico en cuanto a la regulación del balance energético.

Principal fuente de energia para el funcionamiento del organismo en línea

El flujo de energía es el flujo de energía a través de los seres vivos dentro de un ecosistema[1] Todos los organismos vivos pueden organizarse en productores y consumidores, y esos productores y consumidores pueden organizarse además en una cadena alimentaria[2][3] Cada uno de los niveles dentro de la cadena alimentaria es un nivel trófico[1]. [Para mostrar de forma más eficiente la cantidad de organismos en cada nivel trófico, estas cadenas alimentarias se organizan en pirámides tróficas[1]. Las flechas de la cadena alimentaria muestran que el flujo de energía es unidireccional, con la cabeza de una flecha indicando la dirección del flujo de energía; la energía se pierde en forma de calor en cada paso del camino[2][3].

El flujo unidireccional de energía y la pérdida sucesiva de energía a medida que se asciende en la cadena alimentaria son patrones de flujo de energía que se rigen por la termodinámica, que es la teoría del intercambio de energía entre sistemas[4][5] La dinámica trófica se relaciona con la termodinámica porque se ocupa de la transferencia y la transformación de energía (originada externamente por el sol a través de la radiación solar) hacia y entre los organismos[1].