La vida como estados energéticos
En el término más amplio del concepto la vida representa la ordenación de la materia en estados más complejos de energía. Pero ¿qué quiere decir esto?
La materia de la que está compuesta la vida es la misma que la materia inanimada. Tanto los seres vivos como el resto del planeta (y el universo) está compuesto por átomos de los elementos existentes en la naturaleza. Es cierto que la vida usa de forma preferente algunos de esos elementos. Como el carbono, el hidrógeno o el oxígeno. Puedes recordarlos con un acrónimo fácil para recordar los elementos mayoritarios de la vida “CHONP” (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fosforo). Aunque también son necesarios otros más extraños como el Magnesio (que representa el 0,0001% de la materia viva) o incluso con menor porcentaje el oro o el yodo y el manganeso. Entonces, si los elementos que componen la vida son los mismos que componen el resto de la materia ¿cuál es la diferencia?
Estos elementos pueden asociarse formando moléculas de forma natural o con algún requerimiento energético. Por ejemplo el agua (H2O), que es más del 60% del peso de la biomasa, se forma en la Tierra de forma natural. Aún así se cree que es un requisito indispensable para la vida. La vida se basa en el orden de las moléculas. Es decir, para construir las moléculas que forman un ser vivo (proteínas, lípidos e hidratos de carbono) es necesario un aporte energético. Todas estas moléculas se basan en el carbono y su estructura se estudia como química orgánica.
Al estudiar biología se observa que las moléculas que componen a los seres vivos son más “complicadas» que las que no forman parte de ellos. Esto es debido a que los seres vivos ensamblan moléculas de una forma no aleatoria, que muchas veces necesita energía para ello. En la naturaleza es posible que aparezcan algunas moléculas orgánicas complejas, incluso las que necesitan un aporte energético para formarse. La fuente de energía en la naturaleza suele ser el calor o incluso la electricidad (como un rayo o un desequilibrio de electrones).
En los seres vivos esta energía se obtiene normalmente al deshacer una molécula. Esto causa una liberación de energía (un electrón que cambia de orbital, por ejemplo). Por ejemplo en la fotosíntesis los fotones de luz se captan y acumulan y luego esta energía servirá para formar una molécula. Que después será deshecha liberando energía para formar otra molécula.
La naturaleza tiende al desorden y la vida al orden, como una habitación.
De esta manera los seres vivos aumentan su orden. Construyen moléculas más complejas a expensas de aumentar el desorden (la entropía) de su entorno, las moléculas que deshacen.
El metabolismo es el conjunto de reacciones que se llevan a cabo en un ser vivo para obtener y emplear esa energía. El anabolismo es la parte del metabolismo en la que se crean moléculas de alto valor energético a partir de moléculas más sencillas y energía. Por otra parte el catabolismo comprende las reacciones con las que se deshacen las moléculas en moléculas más simples y se obtiene energía. Ambas vías están estrechamente conectadas para permitir el paso tanto de energía como de moléculas de diferente grado de complejidad. La energía pasa de una reacción a otra mediante moléculas intermediarias o «monedas de cambio». Como el ATP (adenina trifosfato) o el NADH (nicotlinamida dinucleótido).
Puedes leer más del anabolismo, catabolismo, el ATP aquí o del NADH aquí(próximamente).