energía química para efectuar el trabajo químico de reposición en la célula, el trabajo osmótico necesario para transportar los elementos nutritivos a su interior y el trabajo mecánico de contracción y movimiento. En particular, se llama bioenergética al campo de la bioquímica relacionado con la transformación y el empleo de la energía por las células vivientes. En último lugar, todos los organismos vivos de la biosfera terrestre obtienen su energía vital de la luz solar, que proviene de la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno que forman helio a la temperatura inmensamente elevada del sol. Las células fotosintéticas de las plantas captan la energía radiante de la luz solar y la emplean para convertir el anhídrido carbónico (C02) y el agua en varios productos de las plantas ricos en energía; es decir, en almidón y en celulosa (v. FOTOSÍNTESIS; CARBONO, CICLO
del). Al hacerlo, liberan oxígeno molecular a la atmósfera. En último término, los organismos incapaces de efectuar la fotosíntesis obtienen la energía que necesitan a partir de los productos de las plantas ricos en energía, los oxidan a expensas del oxígeno atmosférico y forman anhídrido carbónico y otros productos finales que son devueltos al entorno y recicla-dos por el mundo vegetal. Así pues, los mundos vegetal y animal, o sea todos los organismos vivos, dependen uno de otro para los intercambios de energía y de materia que efectúan a través del entorno. Las células vivas capturan, almacenan y transportan energía en forma química, en gran parte como adenosintrífosfato* (ATP), el transportador principal de energía química en las células de todas las especies vivas. Por otra parte, las células pueden funcionar como máquinas químicas debido a que poseen enzimas*, que son catalizadores capaces de provocar un incremento de la velocidad de ciertas reacciones químicas específicas, sin que se consuman en el proceso. Los centenares de reacciones químicas, catalizadas por enzimas, que suceden en las células están organizadas en muchas secuencias: algunas degradan los elementos nutritivos orgánicos hasta productos finales sencillos a fin de obtener energía química; otras comienzan con moléculas precursoras sencillas y construyen macromoléculas grandes y complejas, de modo escalonado, siendo preciso aportar energía para cada etapa. Estas rutas catalizadas por enzimas constituyen, en conjunto, el metabolismo* celular. El cuerpo humano se ajusta en todas las ocasiones a las leyes de la termodinámica, la parte de la física que estudia los fenómenos relacionados con la energía térmica y las leyes que rigen la transformación de ésta en energía mecánica, y viceversa. La primera ley es el principió de la conservación de la energía, que afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sino que se transforma de una clase a otra, permaneciendo invariable la cantidad total. Según la segunda ley, todos los cambios físicos o químicos tienden a evolucionar en una dirección, de modo que la energía útil experimenta una degradación irreversible hacia una forma más desordenada, lo que en términología termodinámica se formula diciendo que en todo proceso reversible en un sistema aislado la entropía (una función de estado) crece o, en otras palabras, el desorden aumenta. Los organismos vivos, por tanto, conservan su ordenación interna consumiendo energía libre de los elementos nutritivos; el primer requisito de una dieta adecuada es una fuente de energía suficiente, que procede de la oxidación de los tres elementos nutritivos mayoritarios/los hidratos* de carbono (carbohidratos), las grasas y las proteínas. La unidad de energía que se emplea para calcular las necesidades energéticas es la kilocaloría (kcal), llamada también caloría nutritiva (v. alimento). La cantidad de energía necesaria para el mantenimiento del organismo cuando el cuerpo se halla en reposo total se expresa como las necesidades calóricas ba-sales; el exceso sobre esta cantidad es imprescindible, por supuesto, para efectuar cualquier trabajo físico (v. metabolismo). Cuando se oxidan en el cuerpo, los alimentos que se han digerido completamente y se han absorbido liberan una
Transformación y aprovechamiento de la energía en el organismo, donde se acumula en forma de ATP.
cantidad de calor igual al calor liberado cuando se oxidan en un calorímetro. Debido a que el cuerpo humano se ajusta siempre a las leyes de la termodinámica, no hay ningún modo de que alguna dieta «mágica» pueda evitar esta contabilidad de la energía: las calorías son las calorías. (V. nutrición; dieta.)
